Ainda sobre os dutos flexíveis: Vamos falar sobre as camadas metálicas?

Vimos no post anterior sobre os dutos flexíveis que este tipo de tubulação é composta por camadas sobrepostas e intercaladas de metal e polímero.

Clique aqui para ler o artigo anterior sobre os dutos flexíveis!

Foquemos hoje nas camadas metálicas!

Em geral, existem ao menos 3 camadas metálicas que são:

• A carcaça

• A armadura de tração

• A armadura de pressão

A carcaça é a camada mais interna do duto e está em contato direto com o fluido que está sendo transportado. Esta camada é fabricada em aço inoxidável para resistir à corrosão e também deve reinsistir à abrasão devido ao contato com partículas sólidas arrastadas pelo fluido.

A carcaça é responsável pela resistência ao colapso do duto, que pode ocorrer devido à elevada pressão do ambiente externo, ou por situações de rápida descompressão interna em dutos que transportam gás.

A armadura de pressão é uma camada mais externa em relação à carcaça e é responsável por suportar pressões internas no duto e contribuir para a resistência aos esforços radiais. Ela é composta por um ou dois arames que são enrolados helicoidalmente sobre a barreira de pressão em um ângulo próximo de 90◦ em relação ao eixo do tubo. Os perfis dos arames da camada de pressão podem ser em Z (como na imagem), C ou T.

A armadura de tração é composta por vários arames enrolados em formato helicoidal em um ângulo de 20◦ ou 60◦ em relação ao eixo do duto. A geometria de seção apresenta faces planas e laterais arredondadas

O processo de enrolamento dos arames de tração é lindo.

Olha o GIF!

O vídeo completo está no YouTube.

Fontes:

Fernando, Upul S. et al. Evolution of residual stress in tensile armour wires of flexible pipes during pipe manufacturing. OMAE 2017-61490.

O'Halloran, S. M. et al. A combined wear-fatigue design methodology for fretting in the pressure armour layer of flexible marine risers. Tribology International, (2017), 7-15, 108.