MÉTODO Y APARATO PARA REVESTIR TUBERÍAS.

Un método para revestir una tubería (2) o un tramo de tubería con una capa de por lo menos un polímero,

que comprende las etapas de - disponer una tubería (2) o un tramo de tubería que tiene una superficie externa que define la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería; - aplicar en la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería una capa de por lo menos un material polimérico en estado de fusión utilizando una boquilla (3), montada en un carro (1, 15a, 15b) capaz de desplazarse a lo largo de la periferia de la tubería (2) o el tramo de tubería; y - desplazarse el carro (1, 15a, 15b) a lo largo de por lo menos una parte de la periferia durante la aplicación del material polimérico para formar una capa en la superficie de la tubería (2) o tramo de tubería, caracterizado por - nivelar el material polímero con un dispositivo de nivelado (5) montado en el carro (1, 15a, 15b)

La presente invención se refiere a un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para revestir una tubería o un tramo de tubería.

De acuerdo con un método de esta clase, una capa de por lo menos un material polimérico es aplicada sobre la superficie de la tubería o tramo de tubería por lo menos a lo largo de una parte de su periferia.

La presente invención también comprende un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 33 para aplicar un revestimiento polimérico sobre la superficie de una tubería.

Las tuberías de acero revestidas con capas poliméricas, tal como polietileno o polipropileno, se han utilizado en tuberías de petróleo y gas durante mucho tiempo. Estas clases de tuberías son mecánicamente fuertes y tienen buena resistencia a la corrosión a lo largo de la parte revestida de la tubería. Generalmente se sueldan entre sí utilizando la técnica SAW (Submerged Arc Welding) para formar una tubería. Para facilitar la unión por soldadura de las tuberías en el sitio de construcción, un tramo de la tubería generalmente se deja sin recubrimiento en ambos extremos en la fábrica donde, por otra parte, el revestimiento polimérico se aplica sobre la superficie de la tubería.

Las uniones soldadas en la obra, es decir, las uniones formadas en los sitios de construcción, son sensibles a la corrosión. Por esta razón, una capa de revestimiento tiene que extenderse sobre la circunferencia soldada y porciones adyacentes, sin revestir de las tuberías para revestir completamente la unión soldada y protegerla contra la humedad y agua ambiente.

Se conocen en la técnica una serie de maneras para producir revestimientos protectores de uniones soldadas en la obra. Convencionalmente, las uniones soldadas se cubren con una película de polietileno (envolvente retráctil), que se puede contraer alrededor de la unión para revestir la soldadura. Este método representa aproximadamente 65% de las capas de unión en obra en el caso de las tuberías de acero revestidas con polietileno. Otra opción es disponer la soldadura circunferencial con una cubierta de uretano o resinas epoxi. Tales revestimientos pueden ser pulverizados sobre la tubería utilizando pistolas de pulverización. Otras alternativas son representadas por encintado a máquina, cinta fundida superficialmente, encintado manual y moldeado por inyección. Algunas de estas técnicas dan lugar a buenos resultados de revestimiento pero son difíciles, si no imposibles, para utilizarse en condiciones de obra; algunas fallan en dar protección adecuada contra la corrosión.

Los documentos WO 95/03895 A, US-B1-6 626 376 y WO 01/32316 A dan a conocer métodos según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento WO 95/03895 A da a conocer también un aparato para el recubrimiento de tuberías, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 33.

Es un objetivo de la presente invención eliminar por lo menos una parte de los problemas relacionados con la técnica anterior y dar a conocer un nuevo método para revestir tuberías.

Es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un tipo nuevo de aparato para revestir tuberías.

La presente invención se basa en la idea de aplicar por lo menos un material polimérico en la forma de una película u hoja fundida sobre la superficie de la tubería o tramo de tubería mediante una matriz o boquilla móvil. En particular, la película u hoja de polímero fundida es aplicada sobre la tubería desde una matriz la cual está montada en un carro, que puede desplazarse a lo largo de la periferia de la tubería o tramo de tubería.

Un aparato de acuerdo con la invención comprende

- un carro móvil, que es capaz de desplazarse alrededor de la periferia de la tubería o tramo de tubería; y

- una matriz plana conectada a una fuente de una masa fundida de polímero y montada en el carro móvil para aplicar una capa polimérica en forma fundida sobre la superficie de una tubería o tramo de tubería.

Además, el aparato comprende, en combinación con las características anteriores, medios de nivelación para nivelar la capa polimérica fundida formada sobre la superficie de la tubería o tramo de tubería.

De acuerdo con la invención, los medios de nivelado están montados sobre el carro.

Más específicamente, el presente método se caracteriza principalmente por lo que se indica en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

El aparato, de acuerdo con la invención, se caracteriza por lo que se indica en la parte caracterizante de la reivindicación 33.

Considerables ventajas se obtienen por medio de la invención. Así, el método y aparato de acuerdo con la invención pueden utilizarse para revestir uniones de obra de tuberías, pero pueden también utilizarse para otras aplicaciones de revestimiento, donde una capa de material polimérico necesita ser aplicado sobre la superficie de una tubería o un sustrato similar. Por lo tanto, la invención también puede utilizarse para reparar varios revestimientos poliméricos. El aparato es ligero, fácil de accionar y usar en condiciones de obra. El equipo descrito más adelante puede desplazarse y funcionar con un tractor con remolque y elevador de tubos, siendo colocado todo el equipo en el remolque. El elevador de tubos puede utilizarse para mover una carpa para proteger el área de revestimiento y la matriz y plataforma de una unión a la siguiente. El enfriamiento no es principalmente necesario, pero puede efectuarse, por ejemplo, insuflando aire o con un paño mojado. El área revestida puede repararse fácilmente, si es necesario, con una máquina portátil para soldar.

Notablemente, cuando se utiliza para producir un revestimiento de unión en obra, el resultado del presente método y aparato será tan bueno como un revestimiento de fábrica y la invención es completamente funcional en condiciones de obra, teniendo en cuenta todas las condiciones climáticas. La invención puede utilizarse para revestir tramos de tuberías o tuberías enteras. Puede utilizarse también para revestir el área que rodea una unión soldada o de otra manera acabada entre dos tuberías, tal como se explicará más adelante.

A continuación la invención se examinará más a fondo con la ayuda de una descripción detallada y haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra según una vista lateral la estructura de un dispositivo de revestimiento, de acuerdo con una realización de la invención, en la que la matriz móvil está dispuesta en un carro, que está dotado de un recipiente intermedio para el polímero fundido;

la figura 2 muestra la misma realización en una vista en perspectiva; y

las figuras 3a a 3c muestran el proceso de extruir una película polimérica sobre la superficie con la ayuda de una realización de la presente invención, en la que la película polimérica fundida se extruye en la superficie de una tubería utilizando una matriz móvil conectada directamente con un extrusor.

El método de acuerdo con la presente invención para revestir una tubería o un tramo de una tubería con una capa polimérica comprende generalmente, en combinación, las etapas siguientes:

- disponer una tubería o un tramo de tubería que tiene una superficie externa que define la periferia de la tubería o el tramo de tubería;

- aplicar en la superficie externa de la tubería o tramo de tubería una capa de por lo menos un material polimérico en estado fundido con una boquilla o matriz, la cual se monta en un carro capaz de desplazarse a lo largo de la periferia de la tubería o del tramo de tubería; y

- desplazar el carro a lo largo de por lo menos una parte de la periferia para aplicar el material sobre por lo menos una parte de la tubería o tramo de tubería, y

- nivelar el material polímero con un medio de nivelado montado sobre el carro.

De acuerdo con una realización, el método de acuerdo con la presente invención se utiliza para producir una capa polimérica que tiene una anchura predeterminada, por lo que el material es aplicado en la superficie de la tubería o tramo de tubería utilizando una matriz plana que tiene una anchura del espacio de abertura que corresponde esencialmente a la anchura predeterminada de la capa.

En la práctica, la película polimérica fundida aplicada en la superficie de la tubería o tramo de tubería,... [Seguir leyendo]

1. Un método para revestir una tubería (2) o un tramo de tubería con una capa de por lo menos un polímero, que comprende las etapas de

- disponer una tubería (2) o un tramo de tubería que tiene una superficie externa que define la periferia de la tubería

(2) o tramo de tubería;

- aplicar en la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería una capa de por lo menos un material polimérico en estado de fusión utilizando una boquilla (3), montada en un carro (1, 15a, 15b) capaz de desplazarse a lo largo de la periferia de la tubería (2) o el tramo de tubería; y

- desplazarse el carro (1, 15a, 15b) a lo largo de por lo menos una parte de la periferia durante la aplicación del material polimérico para formar una capa en la superficie de la tubería (2) o tramo de tubería,

caracterizado por

- nivelar el material polímero con un dispositivo de nivelado (5) montado en el carro (1, 15a, 15b).

2. Método, según la reivindicación 1, que comprende utilizar una matriz plana (3) la cual está montada en el carro (1, 15a, 15b) y conectada con una fuente de material polimérico fundido.

3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la matriz plana (3) tiene un espacio de abertura con una anchura que por lo menos esencialmente corresponde a una anchura pre-seleccionada de la capa.

4. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el carro (1, 15a, 15b) se desplaza a lo largo de la periferia en una distancia que esencialmente corresponde a una longitud pre-seleccionada del revestimiento polimérico.

5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el carro (1, 15a, 15b) es capaz de desplazarse por lo menos 180 grados, preferentemente 360 grados o más la longitud de la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería para conseguir una capa polimérica que reviste la superficie externa a lo largo de la periferia.

6. Método, según la reivindicación 5, en el que el carro (1, 15a, 15b) se desplaza a lo largo de una trayectoria en forma espiral a lo largo de la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería para conseguir una capa polimérica, en el que cada capa sucesiva se superpone parcialmente con la capa anterior.

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el material polimérico se forma en una película polimérica que tiene una anchura esencialmente que corresponde a la anchura pre-seleccionada de la capa de revestimiento.

8. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que una capa polimérica que comprende por lo menos dos películas superpuestas se aplica sobre la superficie.

9. Método, según la reivindicación 7 u 8, en el que cada película polimérica tiene un espesor en el intervalo de 0,01 a 10 mm, preferentemente de manera aproximada 0,5 a 5 mm, en particular de aproximadamente 0,1 a 3 mm.

10. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el material polimérico se nivela con el dispositivo de nivelación (5), el cual aplica una fuerza generalmente perpendicular al material polimérico para alisar la capa polimérica contra la superficie externa de la tubería o tramo de tubería.

11. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el material polimérico se nivela con un rodillo

o una cuchilla.

12. Método, según la reivindicación 11, en el que el rodillo o la cuchilla constituyen el dispositivo de nivelado (5) montado en el carro (1, 15a, 15b).

13. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el material polimérico se nivela con un rodillo que tiene una superficie elástica.

14. Método, según la reivindicación 13, en el que la superficie del rodillo tiene una dureza Shore A de aproximadamente 10 a 30.

15. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que una película polimérica se retira de la matriz plana sobre los medios de nivelación (5) y se transfiere de los medios de nivelación (5) sobre la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería.

16. Método, según la reivindicación 15, en el que los medios de nivelación (5) alisan y nivelan la película mientras la transfieren a la superficie.

17. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el espesor de la capa de polímero obtenido de la matriz plana (3) puede ajustarse.

18. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el carro (1, 15a, 15b) es capaz de desplazarse a una velocidad ajustable.

19. Método, según la reivindicación 18, en el que el material polimérico se extruye de la matriz plana (3) a una velocidad de extrusión esencialmente fijada, y el espesor de la película es controlado ajustando la velocidad del carro que se desplaza (1, 15a, 15b).

20. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el material polimérico es aplicado por lo menos en una superficie que comprende parcialmente una parte sin revestir de una tubería de acero revestida con polímero (2).

21. Método, según la reivindicación 20, en el que el tramo de tubería comprende la soldadura circunferencial entre dos tuberías adyacentes (12), que se sueldan entre sí.

22. Método, según la reivindicación 21, en el que la soldadura de circunferencia y las partes adyacentes de la tubería de acero sin revestir (2), que incluyen los extremos de empalme del revestimiento polimérico, son revestidas para sellar firmemente la soldadura circunferencial contra aire, humedad y agua.

23. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el material polimérico es aplicado en la superficie externa de una tubería de polímero o tramo de una tubería de polímero (2).

24. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el material polimérico es aplicado en una tubería (2) o tramo de tubería revestida con brea.

25. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tubería (2) o tramo de tubería está revestida con por lo menos un polímero termoplástico.

26. Método, según la reivindicación 25, en el que el polímero termoplástico se selecciona del grupo que consiste en poliolefinas, en particular polietileno y polipropileno, incluyendo poliolefinas individuales, y poliolefinas sustituidas.

27. Método, según la reivindicación 26, en el que la poliolefina individual comprende grupos promotores de adhesión seleccionados del grupo de acrilatos, ácidos carboxílicos y aminas.

28. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería se calienta a una temperatura en el intervalo de 80 a 300°C antes del revestimiento.

29. Método, según la reivindicación 28, en el que la superficie es calentada utilizando medios de calentamiento montados en el carro (1, 15a, 15b).

30. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería se pone en contacto con un agente de imprimación para conseguir una superficie modificada para mejorar la adhesión entre la capa polimérica y la superficie.

31. Método, según la reivindicación 29, en el que el agente de imprimación se selecciona del grupo de composiciones de un componente epoxi líquido, composiciones de dos componentes epoxi líquido, polvos en aerosol epoxi, y organosiliconas.

32. Método para unir tuberías (2), en particular tuberías de acero revestidas con poliolefina, en el que

- los extremos de dos tuberías de acero revestidas se ajustan entre sí;

- las tuberías de acero se sueldan entre sí para formar una unión y

- la unión es revestida con por lo menos una capa de un material capaz de sellar la unión contra aire y humedad,

caracterizado por proporcionar a la unión un revestimiento usando un método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31.

33. Aparato para el revestimiento de una tubería (2) o tramo de tubería que tiene una superficie externa que define la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería, que comprende

- un carro móvil (1, 15a, 15b), que es capaz de desplazarse alrededor de la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería; y

- una matriz conectada con una fuente de una masa fundida de polímero para formar una película polimérica, siendo montada la matriz en el carro móvil

caracterizado por

- medios de nivelación (5) capaces de nivelar y alisar la película polimérica contra la superficie externa de la tubería

(2) o tramo de tubería, en el que los medios de nivelado (5) están montados en el carro móvil (1, 15a, 15b).

34. Aparato, según la reivindicación 33, en el que el carro (1, 15a, 15b) es capaz de desplazarse por lo menos 360 grados a lo largo de la periferia de la tubería (2) o tramo de tubería para conseguir una capa polimérica que reviste la superficie externa a lo largo de la periferia.

35. Aparato, según la reivindicación 33 ó 34, en el que la matriz comprende una matriz plana (3) capaz de formar el material polimérico en una película polimérica que tiene una anchura esencialmente que corresponde a la anchura preseleccionada de la capa de revestimiento.

36. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 35, en el que la matriz (3) está conectada a una fuente de material polimérico fundido seleccionada del grupo de extrusores, mezcladores de husillo calientes o recipientes de almacenamiento intermedio.

37. Aparato, según la reivindicación 36, en el que los recipientes de almacenamiento intermedio se pueden vaciar utilizando medios purgadores accionados hidráulica, neumática o eléctricamente.

38. Aparato, según la reivindicación 36 ó 37, en el que el recipiente de almacenamiento intermedio es reemplazable como un cartucho.

39. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 38, en el que los medios de nivelación (5) se seleccionan del grupo de rodillos y cuchillas, adaptado para aplicar una fuerza generalmente perpendicular al material polimérico para alisar la capa polimérica contra la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería.

40. Aparato, según la reivindicación 39, en el que el rodillo tiene un eje central y en el que el perfil de la superficie elástica del rodillo es ajustable en la dirección del eje central para ajustar el perfil superficial de la tubería (2) o tramo de tubería en la parte que será revestida.

41. Aparato, según la reivindicación 39 ó 40, en el que la superficie de rodillo tiene una dureza Shore A de aproximadamente 10 a 30.

42. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 41, en el que la matriz se adapta para formar una película polimérica sobre los medios de nivelación (5) y los medios de nivelación (5) son capaces de transferir la película polimérica sobre la superficie externa de la tubería (2) o tramo de tubería.

43. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 42, en el que el carro (1, 15a, 15b) comprende los medios de calentamiento, colocados delante de los medios de nivelación (5) en la dirección de desplazamiento del carro.

44. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 43, en el que el carro (1, 15a, 15b) es capaz de desplazarse a una velocidad ajustable.

45. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 44, en el que el carro (1, 15a, 15b) puede ser fijado sobre la tubería o tramo de tubería con, por lo menos, una cadena de tracción, que puede ser ajustada sobre la tubería (2)

o tramo de tubería.