BR102016022526A2

BR102016022526A2 - Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis

Info

Publication number: BR102016022526A2
Application number: BR102016022526-4A
Authority: BR
Inventors: Spadeto Venturin André; Spadeto Venturin Vitor; Buarque Tomaz Hivini
Original assignee: Hivini B Tomaz Serviços - Me
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-06-19

Abstract

veiculo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis a presente invenção tem como objetivo promover trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis com diferentes tamanhos de diâmetro, independente do ambiente de trabalho (emerso ou submerso). o objetivo acima é alcançado com a concepção de um veículo anfíbio, segundo a presente invenção, em forma de uma abraçadeira articulada, dotada de câmeras de vídeo (11) e com um sistema de movimentação (4) que se encaixa diretamente na superfície externa da tubulação (1) ou duto através de um sistema de fixação (10). o veículo é movimentado através do sistema de movimentação (4) operado remotamente por meio de cabos de controle. o veículo anfíbio com abraçadeira articulada possui em cada extremidade um sistema de fixação por flange (7), onde poderão ser acopladas ferramentas e equipamentos necessários para determinada aplicação. essas ferramentas podem ser: furadeira, equipamentos de inspeção, hidrojato, sistema de pintura, clamp para conter vazamentos, sistema de soldagem, sistema para limpeza, etc.

Description

(54) Título: VEÍCULO ANFÍBIO PARA REALIZAÇÃO DE TRABALHOS EXTERNOS EM TUBOS E DUTOS RÍGIDOS E FLEXÍVEIS (51) Int. Cl.: F16L 55/18 (73) Titular(es): HIVINI B TOMAZ SERVIÇOS ME (72) Inventor(es): ANDRÉ SPADETO VENTURIN; VITOR SPADETO VENTURIN; HIVINI BUARQUE TOMAZ (57) Resumo: VEICULO ANFÍBIO PARA REALIZAÇÃO DE TRABALHOS EXTERNOS EM TUBOS E DUTOS RÍGIDOS E FLEXÍVEIS A presente invenção tem como objetivo promover trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis com diferentes tamanhos de diâmetro, independente do ambiente de trabalho (emerso ou submerso). O objetivo acima é alcançado com a concepção de um veículo anfíbio, segundo a presente invenção, em forma de uma abraçadeira articulada, dotada de câmeras de vídeo (11) e com um sistema de movimentação (4) que se encaixa diretamente na superfície externa da tubulação (1) ou duto através de um sistema de fixação (10). O veículo é movimentado através do sistema de movimentação (4) operado remotamente por meio de cabos de controle. O veículo anfíbio com abraçadeira articulada possui em cada extremidade um sistema de fixação por flange (7), onde poderão ser acopladas ferramentas e equipamentos necessários para determinada aplicação. Essas ferramentas podem ser: furadeira, equipamentos de inspeção, hidrojato, sistema de pintura, clamp para conteÇ..)

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VEICULO ANFÍBIO PARA REALIZAÇÃO DE TRABALHOS EXTERNOS EM TUBOS E DUTOS RÍGIDOS E FLEXÍVEIS

CAMPO DA INVENÇÃO [1] A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre os equipamentos destinados à realização de trabalhos no exterior de tubos e dutos rígidos e flexíveis com qualquer diâmetro externo. O veículo é capaz de se movimentar sobre a superfície externa de tubos e dutos rígidos e flexíveis portando ferramentas necessárias para determinada aplicação. Na realização desses trabalhos, o veículo anfíbio é aplicável em ambientes emersos e submersos.

[2] Os tubos são largamente utilizados no campo industrial em muitas aplicações como: instalações industriais, mineração, oleoduto, gasoduto, redes de combate a incêndio e muitos outros setores. Os tubos possuem diversos diâmetros externos, internos e espessuras.

[3] Dutos rígidos são tubulações especialmente desenvolvidas e construídas de acordo com normas internacionais de segurança, para o transporte de petróleo e seus derivados, bem como de álcool, gás e diversos produtos químicos por distâncias particularmente longas, sendo assim denominados como oleodutos, gasodutos ou polidutos.

[4] Os dutos flexíveis são constituídos por várias camadas de materiais com propriedades e funções diferentes. O número de camadas de um duto flexível é estabelecido em função do material que ele transporta e do local de aplicação. Os dutos flexíveis possuem a função de transportar fluido entre o poço e a plataforma, entre plataformas, entre a plataforma e um local em terra ou entre a plataforma e um navio aliviador.

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FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [5] A maior parte dos dutos é destinada ao transporte de produtos inflamáveis e necessitam constantemente de trabalhos de manutenção, tais como intervenções, inspeções, furação, soldagem, limpeza, selagem, etc. Esses trabalhos, na maioria das vezes, são realizados por trabalhadores como mecânicos, soldadores, inspetores, mergulhadores, etc., com grande exposição e risco de vida.

[6] A realização desses serviços operacionais por trabalhadores ocorre, em alguns casos, de forma lenta e demanda alto investimento. Além disso, existem ambientes em que a utilização de trabalhadores para a operação em dutos se torna inviável como, por exemplo, serviços em profundidades que ultrapassam a chamada faixa de mergulho raso (aproximadamente 50 metros de profundidade) e em ambientes tóxicos ou inflamáveis.

[7] Em relação às inviabílidades operacionais citadas, o uso de equipamentos elétrico-hidráulico-eletrônicos se tornam uma alternativa para essas aplicações, oferecendo melhor qualidade e segurança no trabalho a ser realizado.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [8] A presente invenção tem como objetivo promover trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis com diferentes tamanhos de diâmetro, independente do ambiente de trabalho (emerso ou submerso).

[9] O objetivo acima é alcançado com a concepção de um veículo anfíbio, segundo a presente invenção, em forma de uma abraçadeira articulada, dotada de câmeras de monitoramento e com um sistema de

3/7 movimentação que se encaixa diretamente na superfície externa da tubulação ou duto através de um sistema de fixação. O veículo é movimentado através do sistema de movimentação operado remotamente por meio de cabos de controle.

[10] O veículo anfíbio com abraçadeira articulada possui em cada extremidade um sistema de fixação por flange, onde poderão ser acopladas ferramentas e equipamentos necessários para determinada aplicação. Essas ferramentas podem ser: furadeira, equipamentos de inspeção, hidrojato, sistema de pintura, clamp para conter vazamentos, sistema de soldagem, sistema para limpeza, etc. Caso necessário, o veículo também pode se acoplar a outros veículos semelhantes para a obtenção de mais potência e transportar ferramentas mais pesadas e/ou robustas ao longo da tubulação.

[11] O veículo anfíbio é totalmente operado à distância com total segurança através de equipamentos auxiliares controlados por softwares. O mesmo possui um sistema de comando com câmeras que fornecem imagens para a orientação e monitoramento do veículo em qualquer ambiente de trabalho.

[12] As vantagens no uso do equipamento da presente invenção são: acessibilidade em ambientes limitados ao suporte de vida humana, possibilidade de redução de custos em termos de operação, redução no tempo de operação, segurança, e diminuição da complexidade de operação.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [13] As características do veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis, objeto da presente

4/7 invenção, poderão ser melhor compreendidas através de uma descrição detalha associada à representação esquemática nas figuras abaixo.

[14] A FIGURA 1 é uma representação em vista superior do equipamento da presente invenção acoplado a uma tubulação.

[15] A FIGURA 2 é uma representação em corte da FIGURA 1 mostrando a fixação do sistema de movimentação na tubulação.

[16] A FIGURA 3 é uma representação em perspectiva da estrutura do equipamento da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [17] A descrição detalhada do veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis, objeto da presente invenção, será feita com a identificação dos componentes que o formam, com base nas figuras acima descritas.

[18] Trata a presente invenção de um veículo destinado a transportar ferramentas para a realização de trabalhos externos ao longo de tubos e dutos rígidos e flexíveis possuindo qualquer diâmetro externo. O veículo é capaz de realizar trabalhos em qualquer ambiente, seja emerso ou submerso.

[19] As figuras representam uma possível concretização para a presente invenção, a qual é montada em torno de uma tubulação 1. É possível observar que ela consiste em:

- duas estruturas no formato hexagonal 2, tripartidas, apresentando tubos estruturais 3 ao redor de seus perímetros que interligam as mesmas, tornando o formato do veículo um prisma hexagonal tripartido;

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- sistemas de fixação por flange 7 em cada extremidade do veículo para o acoplamento de ferramentas de trabalho necessárias para determinada aplicação;

- sistema de movimentação 4 intercambiável fixado em cada segmento estrutural, com a função de movimentar o veículo em ambos os sentidos ao longo da tubulação 1;

- motores 5 para o sistema de movimentação 4, cuja função consiste em girar as rodas 6 que estão em contato direto com a tubulação 1, através de sistemas de transmissão que podem ser escolhidos entre engrenagens e correias, com a função de provocar uma força de atrito necessária para a movimentação do veículo ao longo da tubulação 1 com velocidade controlada;

- sistemas de dobradiças 8 nas extremidades de cada partição das estruturas no formato hexagonal 2 interligando as três partições, com a função de tornar o veículo dobradiço de forma que o mesmo abrace a tubulação 1;

- hastes 9 intercambiáveis com tamanho regulável com a função de regular o veículo para a aplicação do mesmo em tubulações com tamanhos diferentes de diâmetro;

- sistema de fixação 10, cuja função é fixar o veículo na tubulação 1, podendo ser escolhido entre sistema de molas, sistema pneumático, sistema hidráulico e sistema rígido, assegurando uma pressão necessária no contato entre as rodas 6 e a tubulação 1; e

- câmeras de vídeo 11 para a transmissão de imagens em tempo real, portando um sistema de iluminação que pode ser escolhido entre leds e lâmpadas, fixadas rigidamente à estrutura com a função de orientar o

6/7 técnico responsável pelo manuseio do veículo e monitorar os trabalhos na superfície externa da tubulação 1.

[20] Devido às características construtivas supramencionadas, é claro perceber que o equipamento da presente invenção não utiliza equipamentos auxiliares para sua estabilidade. Além disso é absolutamente simples a operação de montagem e desmontagem do equipamento na tubulação 1, uma vez que todos os elementos estruturais do equipamento são tripartidos e abraçam a tubulação 1 em uma única e simples operação.

[21] Por suas características construtivas, o equipamento da presente invenção tem capacidade para a fixação de ferramentas necessárias em diversos tipos de trabalho na superfície exterior de tubos e dutos rígidos e flexíveis, independente do ambiente de trabalho, seja um ambiente emerso ou submerso.

[22] Por suas características construtivas, a estrutura do equipamento apresenta estabilidade para descer e subir devido ao sistema de movimentação 4, guiado pela própria tubulaçãol.

[23] Em caso de necessidade, podem ser acoplados outros veículos semelhantes e acessórios à estrutura do veículo.

[24] O controle do veículo, quanto à velocidade e ao sentido de movimentação, é realizado através de um técnico treinado para o manuseio do mesmo com o uso de equipamentos auxiliares (não mostrados ou referenciados em qualquer figura) que podem ser escolhidos entre meios eletrônicos e hidráulicos, dependendo do tipo de motor 5 utilizado no sistema de movimentação 4. Para o manuseio do veículo, também são utilizadas câmeras de vídeo 9 com visualização das imagens em tempo real para a orientação do mesmo.

7/7 [25] O sistema de fixação por flange 7 permite a união do veículo anfíbio com sistemas de ferramentas, necessárias para determinada operação na superfície externa da tubulação 1, permitindo ser desmontadas posteriormente sem operações destrutivas.

[26] A montagem do veículo anfíbio, equipamento da presente invenção, pode ser realizada de acordo com a seguinte escolha: na posição exata da tubulação 1, onde será realizado o trabalho externo; em qualquer posição da tubulação 1, sendo que o veículo anfíbio será conduzido até a posição exata, onde será realizado o trabalho externo; montagem na tubulação 1 primeiramente do veículo, seguido da montagem dó sistema de ferramentas; montagem na tubulação 1 do sistema completo veículo-ferramentas.

[27] A descrição feita até aqui do veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis, objeto da presente invenção, deve ser considerada somente como possível concretização e quaisquer características particulares do veículo descritas até aqui devem ser entendidas apenas como algo para facilitar a compreensão. Sendo assim, nada até aqui pode de forma alguma ser considerado como limitantes da presente invenção, a qual está apenas limitada ao escopo das reivindicações.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis, emersos e submersos com qualquer diâmetro externo e com capacidade de se movimentar em ambos os sentidos, guiado pela própria tubulação (1), caracterizado por compreender:

- duas estruturas no formato hexagonal (2), tripartidas, apresentando tubos estruturais (3) ao redor de seus perímetros que interligam as mesmas, tornando o formato do veículo um prisma hexagonal tripartido;

- sistemas de fixação por flange (7) em cada extremidade do veículo para o acoplamento de ferramentas de trabalho necessárias para determinada aplicação;

- sistema de movimentação (4) intercambiável fixado em cada segmento estrutural, com a função de movimentar o veículo em ambos os sentidos ao longo da tubulação (1);

- motores (5) para o sistema de movimentação (4), cuja função consiste em girar as rodas (6) que estão em contato direto com a tubulação (1), através de sistemas de transmissão que podem ser escolhidos entre engrenagens e correias, com a função de provocar uma força de atrito necessária para a movimentação do veículo ao longo da tubulação (1) com velocidade controlada;

- sistemas de dobradiças (8) nas extremidades de cada partição das estruturas no formato hexagonal (2) interligando as três partições, com a função de tornar o veículo dobradiço de forma que o mesmo abrace a tubulação (1);

- hastes (9) intercambiáveis com tamanho regulável com a função de regular o veículo para a aplicação do mesmo em tubulações com tamanhos diferentes de diâmetro;
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- sistema de fixação (10), cuja função é fixar o veículo na tubulação (1), podendo ser escolhido entre sistema de molas, sistema pneumático, sistema hidráulico e sistema rígido, assegurando uma pressão necessária no contato entre as rodas (6) e a tubulação (1); e

- câmeras de vídeo (11) para a transmissão de imagens em tempo real, portando um sistema de iluminação que pode ser escolhido entre leds e lâmpadas, fixadas rigidamente à estrutura com a função de orientar o técnico responsável pelo manuseio do veículo e monitorar os trabalhos na superfície externa da tubulação (1).

2. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter capacidade de transportar ferramentas necessárias, acopladas no sistema de fixação por flange (7), para determinada aplicação na superfície externa da tubulação (1).
3. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar estabilidade para subir e descer devido ao sistema de movimentação (4) guiado pela própria tubulação (1).
4. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter funcionamento realizado através de equipamentos auxiliares que podem ser escolhidos entre meios eletrônicos e hidráulicos, de acordo com o tipo de motor (5) utilizado.
5. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poderem ser acoplados à estrutura outros veículos semelhantes

3/3 para obter mais potência e transportar ferramentas mais pesadas e robustas ao longo da tubulação (1).
6. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as câmeras de vídeo (9) possuírem a função, em tempo real, de orientar o técnico responsável pelo manuseio do veículo e monitorar os trabalhos sendo realizados na superfície externa da tubulação (1).
7. Veículo anfíbio para realização de trabalhos externos em tubos e dutos rígidos e flexíveis de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a montagem do veículo ser realizada de acordo com a seguinte escolha:

- na posição exata da tubulação (1), onde será realizado o trabalho externo;

- em qualquer posição da tubulação (1), sendo que o veículo será conduzido até a posição exata onde será realizado o trabalho externo através do sistema de movimentação (4);

- montagem da tubulação (1) primeiramente do veículo, seguido da montagem do sistema de ferramentas;

- montagem da tubulação (1) do sistema veículo-ferramenta completo;

- por mergulhadores em tubulações submersas; e

- por ROV em tubulações submersas.

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FIGURA 1

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FIGURA 2

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SEÇÃO A-A

FIGURA 3

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