BR112012019060B1 - embarcação para assentar um duto e método de assentar um duto a partir de uma embarcação - Google Patents

Abstract

embarcação para assentar um tubo, método de assentar um tubo a partir de uma embarcação e conjunto de rampa externa par assentar um tudo a partir de uma embarcação. a presente invenção refere-se a uma embarcação para assentar um duto que inclui uma pluralidade de estações de trabalho (12) dispostas ao longo de um trajeto de assentamento de duto que inclui uma porção à montante afastada de uma primeira extremidade da embarcação e uma pluralidade de rampas (21,22) na região da primeira extremidade da embarcação. a pluralidade de rampas (21,22) inclui uma primeira rampa (21) que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, e uma segunda rampa (22) que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto a vazante da primeira rampa (21), cuja inclinação é ajustável e que uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante. a extremidade a jusante da primeira rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação e uma extremidade a montante da segunda rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação. um conjunto de rampa externa (66) é provida, incluindo rampas (68) e (69) que podem ser pivotadas umas com relação às outras e travadas em uma posição selecionada por um arranjo de travamento (88).

Description

Campo técnico

[0001]A presente invenção refere-se a uma embarcação para as sentar um duto no mar e a um método de assentar um duto. A invenção diz particularmente respeito, mas não exclusivamente, a arranjos de rampas em um trajeto de assentamento de duto ao longo do qual o duto é orientado.

Antecedentes da invenção

[0002]Quando se assenta um duto no mar um dos dois métodos é normalmente usado: tanto o método de assentamento "S" ou o método de assentamento "J". Os dois métodos são chamados de acordo com a forma geral adotada pelo duto durante o assentamento. No assentamento "S", o duto deixa a embarcação com pouca ou nenhuma inclinação com relação à horizontal, adota uma inclinação acentuada na água e então volta a uma disposição geralmente horizontal no leito do mar. No assentamento "J", o duto deixa a embarcação em uma inclinação íngreme ou vertical e a inclinação se reduz progressivamente até que o duto esteja em uma disposição geralmente horizontal no leito do mar. À medida em que o interesse pelo assentamento de dutos em águas profundas aumentou, assim também o assentamento "J" se tornou mais atraente porque o duto adota naturalmente uma orientação vertical ou quase vertical longe do leito do mar. O assentamento "J" contudo, não é preferido em águas mais rasas onde o trajeto natural do duto somente se inclina em um ângulo raso quando sai do leito do mar e o assentamento "S" é portanto vantajoso.

[0003]O assentamento "S" pode ser empregado em águas pro fundas desde que o duto sendo assentado possa ser sustentado pela embarcação até que tenha atingido uma inclinação relativamente acentuada em relação à horizontal. Isso, contudo, requer um comprimento do apoio considerável, porque o raio da curvatura ao qual o duto pode ser submetido é limitado, especialmente no caso de dutos de grande diâmetro.

[0004]Uma abordagem para se prover uma embarcação para as sentamento "S" inclui a provisão de uma embarcação semissub- mersível com duas quilhas. Por exemplo, a patente US 4,257,718 mostra um tal arranjo. Outra abordagem para se prover uma embarcação para assentamento "S" envolve a provisão de uma embarcação de casco único conforme é mostrado, por exemplo, em US 5,823,712. Uma vantagem de uma embarcação semissubmersível de duas quilhas é que ela pode prover um ambiente relativamente livre de balanço para o assentamento do duto e também quantidades consideráveis de espaço a ambos lados de um trajeto de assentamento do duto central na embarcação (também conhecido por aqueles versados na técnica como "a linha de fogo"). A boca extra de uma tal embar-cação e seu calado relativamente grande são, contudo, desvantagens se comparadas a uma embarcação de casco único.

[0005]Quando se assenta dutos de diâmetro reduzido é algumas vezes preferível prover um comprimento longo de duto pré-fabricado em uma bobina e assentar o duto desenrolando-se a bobina, mas especialmente para dutos de grande diâmetro é usual formar o duto uma partir de comprimentos discretos de duto, cada um com tipicamente 12m de comprimento. Nesse caso é desejável soldar extensões individuais de duto em comprimentos de duto pré-fabricados (também referidos aqui como "seções de duto unidas") consistindo de, digamos, dois, três ou quatro segmentos individuais de duto e então soldar os comprimentos de duto pré-fabricados à extremidade do duto a medida que ele é assentado. Tal procedimento possibilita que a velocidade do assentamento seja aumentada com relação àquela que se aplicaria se cada comprimento individual de duto fosse soldado por sua vez à extremidade do duto a medida que ele é assentado. Assim, é requerido que a embarcação acomode estações de soldagem e outras instalações para se preparar comprimentos de duto pré-fabricados. Tais estações de trabalho são colocadas desejavelmente em intervalos correspondendo a um comprimento de duto pré-fabricado; é então possível alimentar o duto um comprimento pré-fabricado de cada vez e cada estação de trabalho pode então ser posicionada em uma respectiva união entre comprimentos de duto. Quanto mais estações puderem ser providas ao longo do trajeto de assentamento de duto, menos trabalho tem de ser feito em cada estação e portanto a taxa geral de assentamento de duto pode ser mais rápida.

[0006]Em WO 2008/107186, uma embarcação de casco único é descrita, a qual é capaz de assentar dutos em "S" de uma maneira particularmente vantajosa e flexível. Nessa embarcação, é provida uma rampa interna montada em pivô na extremidade do trajeto de assentamento de duto na embarcação e guia o duto até a água. Opcionalmente, uma rampa externa ou guia de tubos é conectada à extremidade a jusante da rampa interna para guiar o duto a uma inclinação mais acentuada à medida que ele se afasta descendo da embarcação e rumo ao leito do mar.

[0007]Quando se assenta um duto em S é prática comum prover uma guia de tubos onde o duto deixa a embarcação para controlar a inclinação do duto e a curvatura do duto à medida que ele deixa a embarcação. Uma tal rampa externa pode ser montada em pivô de modo que sua inclinação pode ser ajustada de acordo com a inclinação na qual se deseja que o duto deixe a rampa. Um acionador de alguma espécie é conectado entre a embarcação e uma posição na rampa externa a jusante de suo conjunto em pivô, para pivotar a rampa em torno de seu suporte.A inclinação desejada pode variar de acordo com aprofundidade da água na qual o duto está sendo assentado e a flexibilidade do duto que por sua vez pode ser afetada pelo material do duto e o diâmetro e a espessura da parede do duto. Se é provida uma rampa externa longa, então a extremidade distal da rampa tende a ter alguma distância embarcação. Assim, não é muito prático formar uma rampa externa uma partir de duas ou mais rampas por causa da dificuldade de se controlar o pivotamento da rampa mais a jusante a alguma distância da embarcação.

[0008] A USRe27420 descreve uma embarcação de assentamento de duto com uma pluralidade de rampas externas ligadas em série por pivôs.

[0009] Uma engrenagem helicoidal é provida entre cada par de rampas adjacentes, que controla o ângulo relativo entre as rampas adjacentes. O uso de uma engrenagem helicoidal ajuda as rampas a manter suas posições relativas mesmo quando a energia ao acionador que aciona o mecanismo está desligada. Contudo, não há sistema para travar positivamente as rampas em quaisquer posições relativas.

[00010] É um objeto da invenção prover uma embarcação para assentar um duto e um método de assentar um duto que oferece vantagens adicionais sobre as embarcações e métodos descritos acima.

[00011] É um objeto adicional da invenção prover um conjunto de rampa externa para assentar um duto de uma embarcação, para uma embarcação de assentamento de duto incluindo uma tal conjunto de rampa e um método de assentar um duto usando uma tal conjunto de rampa, no qual um ou mais dos problemas referidos acima são superados.

[00012] Em um aspecto mais particular, a invenção procura prover certas melhoras e desenvolvimentos da embarcação que é o assunto de WO 2008/107186, cuja exposição é aqui incorporada por referência, mas deve ser entendido que a invenção é também aplicável a em- barcações de outros projetos.

Sumário da invenção

[00013] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provida uma embarcação para assentar um duto, a embarcação incluindo uma pluralidade de estações de trabalho dispostas ao longo de um trajeto de assentamento de duto que inclui uma porção à montante afastada de uma primeira extremidade da embarcação e uma pluralidade de rampas na região da primeira extremidade da embarcação, a pluralidade de rampas incluindo uma primeira rampa que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, e uma segunda rampa que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto a vazante da primeira rampa, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, onde a extremidade a jusante da primeira rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação e a extremidade a montante da segunda rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação.

[00014] Provendo-se duas rampas internas ajustáveis torna-se possível se conseguir um maior controle do encurvamento do duto antes que ele deixe a embarcação. Isto possibilita que a faixa das inclinações do trajeto de assentamento de duto na extremidade a jusante da segunda rampa seja substancialmente maior do que poderia ser conseguido com uma única rampa. Quando se assenta em águas profundas pode ser obtida uma inclinação relativamente acentuada e quando o assentamento é em águas rasas pode ser obtida uma inclinação muito menos acentuada. Quando é feita aqui referência a uma "rampa interna" deve ficar entendido que isso não implica que a totalidade da rampa está localizada dentro do invólucro da embar- cação, mas somente que a extremidade a montante da rampa está localizada dentro do invólucro da embarcação. A extremidade a jusante da rampa sempre pode ser posicionada fora do invólucro ou pode ser assim posicionada em algumas, mas não em todas as posições da rampa. Preferivelmente, a extremidade a jusante de uma rampa interna (em uma modalidade descrita abaixo uma primeira rampa interna) está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação em todas as posições de trabalho da rampa. Em uma modalidade da invenção descrita abaixo a extremidade a jusante da segunda rampa interna tem uma posição de trabalho superior na qual está acima do fundo do casco da embarcação e uma posição de trabalho inferior na qual está abaixo do fundo do casco da embarcação. Também deve ficar entendido que onde é feita referência nessa especificação a uma posição acima do fundo do casco ou embarcação ou a bordo da extremidade do casco ou embarcação, é ao invólucro do casco ou embarcação que se está fazendo referência; em uma modalidade da invenção descrita abaixo o casco é provido vantajosamente com um recesso alongado na extremidade da popa, mas esse recesso não altera o invólucro do casco e uma porção de uma rampa dentro do recesso ainda está no invólucro do casco. Em um caso onde a invenção é aplicada a uma embarcação semissubmersível ou alguma outra embarcação de cascos múltiplos, o invólucro da embarcação é, é claro, um invólucro envolvendo todos os cascos.

[00015] O trajeto de assentamento de duto pode incluir, próximo à primeira extremidade da embarcação, uma porção a jusante que está inclinada para baixo. Preferivelmente, a porção a montante do trajeto de assentamento de duto é substancialmente horizontal. Preferivelmente, também é reta. Tais características facilitam a soldagem das seções do duto e outros trabalhos no duto.

[00016] Cada uma das rampas pode incluir elementos orientadores para guiar o duto em uso à medida que ele passa pelas rampas. Tais elementos orientadores podem, por exemplo, compreender roletes ou conjuntos com trilhos.

[00017] Em uma modalidade especialmente preferida da invenção, é provida uma estação de trabalho na região da primeira rampa. Isso provê um desafio, porque a localização desejada da estação de trabalho muda à medida que a posição da primeira rampa interna muda e/ou sua inclinação muda. Em uma modalidade especialmente preferida da invenção, uma plataforma de trabalho de uma estação de trabalho é montada na primeira rampa para se movimentar com a rampa e é também ajustável em sua posição com relação à primeira rampa. Montando-se a estação de trabalho na primeira rampa, seu movimento segue naturalmente o movimento da primeira rampa. Tornando sua posição ajustável com relação à primeira rampa, torna-se possível garantir que a posição da estação de trabalho com relação ao trajeto de assentamento de duto é a melhor possível. Preferivelmente, a inclinação da estação de trabalho com relação à primeira rampa é ajus- tável. Em tal caso, quando a inclinação da primeira rampa á aumentada, a inclinação da estação de trabalho com relação à rampa pode ser mudada na direção oposta para reduzir ou eliminar qualquer mudança na inclinação absoluta da estação de trabalho. Desse modo, a plataforma de trabalho da estação de trabalho pode ser mantida em uma orientação substancialmente horizontal. Preferivelmente, a inclinação da plataforma de trabalho nunca deve ter mais que 10 graus em relação à horizontal e mais preferivelmente nunca mais que 6 graus em relação à horizontal. Por outro lado, a inclinação da primeira rampa com relação à horizontal pode ser da ordem de 20 graus. Preferivelmente, a plataforma de trabalho é ajustável em translação com relação à primeira rampa, preferivelmente pelo menos em uma direção ascendente e descendente. Isso capacita a plataforma de trabalho a ser posicionada em uso na melhor posição com relação ao duto, não obstante o posicionamento da primeira rampa e não obstante o diâmetro do duto.

[00018] Preferivelmente, é provido um sistema de controle para controlar o ajuste da plataforma de trabalho em dependência do ajuste da primeira rampa. O sistema de controle pode ser parcial ou totalmente automático. Pode ser disposto para reduzir a mudança na inclinação da plataforma de trabalho à medida que a inclinação da primeira rampa é alterada ou para manter a inclinação da plataforma de trabalho constante, possivelmente com inclinação zero, à medida que a inclinação da primeira rampa á alterada. O sistema de controle pode ser disposto para manter a plataforma de trabalho na mesma posição com relação ao casco da embarcação; outra possibilidade é o sistema de controle ser disposto para manter a plataforma de trabalho na mesma posição com relação ao eixo central do trajeto de assentamento de duto ao longo da primeira rampa.

[00019]Rampas externas ou internas são normalmente ligadas em pivô a um casco de embarcação e/ou a outra rampa. Tal ligação em pivô, contudo, limita o tipo de ajuste da rampa que é possível. Na presente invenção, a primeira rampa é preferivelmente montada de tal modo que sua inclinação pode ser mudada e também pode ser movida em translação com pelo menos um componente do movimento em uma direção vertical. A embarcação inclui preferivelmente um primeiro mecanismo de ajuste para efetuar o movimento da rampa interna com pelo menos um componente do movimento em uma direção vertical e um segundo mecanismo de ajuste para efetuar a mudança da inclinação da rampa. A rampa pode ser montada no casco da embarcação através de escoras cujo comprimento é ajustável e/ou cuja conexão com a rampa é ajustável ao longo da escora. A conjunto no casco pode ser um conjunto em um convés da embarcação que por sua vez é conectado diretamente ou indiretamente ao casco da embarcação. Nesse caso, e em outros casos, pode ser que cada um dos primeiros e segundos mecanismos de ajustes efetuem tanto um movimento vertical da rampa e uma mudança na inclinação da rampa. Por exemplo, um par de escoras pode ser provido na extremidade a montante da primeira rampa e outro par de escoras pode ser provido na extremidade a jusante da primeira rampa. Uma ou mais das escoras podem incluir um arranjo de pistão e cilindro hidráulico para ajustar o comprimento das escoras ou a posição da conexão da rampa às escoras.

[00020] Em uma modalidade da invenção descrita abaixo, a extremidade a montante da segunda rampa não está conectada por um pivô à extremidade a jusante da primeira rampa; nesse caso a extremidade a montante da segunda rampa pode ser conectada por um pivô ao casco da embarcação. Contudo, deve ser entendido que outros arranjos também são possíveis: por exemplo, a extremidade a montante da segunda rampa pode ser conectada por um pivô à extremidade a jusante da primeira rampa. Um sistema de controle pode ser provido a manter a primeira e a segunda rampas em posições relativas apropriadas.

[00021] Preferivelmente, a primeira rampa é montada no corpo da embarcação de modo que em uso ela pode transmitir a tensão no duto através de suo conjunto ao convés da embarcação. No caso onde são providas escoras, a primeira rampa pode ser montada em um par de escoras que permitem o movimento da rampa em uma direção ao longo das escoras, mas resistem ao movimento da rampa em uma direção transversal às escoras e ao longo do trajeto de assentamento de duto. Um tal par de escoras pode transferir as forças longitudinais aplicadas pelo duto à rampa e ao casco (ou convés) da embarcação. Uma braçadeira para firmar o duto pode ser montada na primeira rampa. Nesse caso a braçadeira pode ser requerida para transmitir forças lon-gitudinais muito substanciais do duto à rampa e essas forças devem então ser transmitidas da rampa ao casco da embarcação.

[00022] Preferivelmente, a segunda rampa é ajustável entre uma primeira posição superior na qual uma estação de trabalho é posi- cionável em uma parte dada do trajeto de assentamento de duto ao lado da segunda rampa e uma segunda posição inferior na qual uma parte dada do trajeto de assentamento de duto está submersa. É desejável ter tantas estações de trabalho quanto possível ao longo do trajeto de assentamento de duto. Em modalidades preferidas da presente invenção, o alcance do movimento da segunda rampa permite consideravelmente que o trajeto de assentamento de duto seja de formas muito diferentes e permite que seja assentada uma ampla faixa de diâmetros de duto em uma ampla variedade de profundidades. Isso pode resultar na segunda rampa tendo uma posição superior na qual é útil ter uma estação de trabalho nessa região, mas uma posição inferior na qual a maior parte da segunda rampa está submersa e não é mais possível ter uma estação de trabalho nessa região. Em tal caso, pode ser não obstante útil prover uma estação de trabalho preferivelmente não montada na segunda rampa. A estação de trabalho pode, se desejado, ser retraída do trajeto de assentamento de duto de modo que quando não esteja em uso não impeça de modo algum o assentamento de duto.

[00023] Preferivelmente, a embarcação tem um primeiro modo de operação no qual o trajeto de assentamento de duto ao longo da em-barcação tem um grau de curvatura relativamente pequeno e deixa a embarcação em um ângulo relativamente raso e no qual a pluralidade de estações de trabalho inclui uma estação de trabalho a jusante que no primeiro modo de operação está disposta na região onde o duto deixa a embarcação, e a embarcação tem um segundo modo de operação no qual o trajeto de assentamento de duto ao longo da em-barcação tem um grau de curvatura relativamente grande e deixa a embarcação em um ângulo relativamente acentuado sem passar através da região onde a estação de trabalho a jusante está disposta. Onde é feita referência a um "grau relativamente pequeno" de curvatura, deve ficar entendido que isso é simplesmente uma referência a uma quantidade de curvatura que é pequena comparada ao "grau de curvatura relativamente grande" referido subsequentemente. Similarmente, onde é feita referência a um "ângulo relativamente raso", deve ficar entendido que isso é simplesmente uma referência a um ângulo que é de pequena inclinação comparado ao "ângulo relativamente acentuado" referido subsequentemente. Também deve ser entendido que em cada modo a embarcação pode ser capaz de operar em uma ampla faixa de curvaturas e ângulos de inclinação e que as faixas do primeiro modo de operação podem se sobrepor com as faixas do segundo modo de operação.

[00024] Com as características preferidas referidas nos dois parágrafos acima, é possível quando se introduz somente um grau de curvatura relativamente pequeno no duto (com um raio de curvatura correspondentemente grande que pode ser maior que 300m, é pre-ferivelmente maior que 400m e em uma modalidade descrita abaixo é de aproximadamente 460m), para usar completamente a maioria da estação de trabalho a jusante. Um tal arranjo é adequado para assentamento em águas relativamente rasas. Por outro lado quando se introduz um grau de curvatura relativamente grande no duto (com um raio de curvatura correspondentemente pequeno que pode ser menor que 200m, é preferivelmente menor que 150m e em uma modalidade descrita abaixo é de aproximadamente 110m), que a maior parte da estação de trabalho a jusante pode não ser usada com uma consequente redução na velocidade na qual o duto pode ser assentado. Um tal arranjo é adequado para assentamento em águas relativamente profundas. Em uma modalidade da invenção descrita abaixo a maior parte da estação de trabalho a jusante é uma sétima estação de trabalho de modo que a embarcação opera em um modo com seis estações de trabalho e em outro modo com sete estações de trabalho.

[00025] Preferivelmente, a embarcação tem um casco e uma extremidade a jusante da primeira rampa e uma extremidade a montante da segunda rampa are posicionada a bordo da primeira extremidade do casco e acima do fundo do casco. Preferivelmente, a embarcação é uma embarcação de casco único, mas deve ser entendido que outra possibilidade é que a embarcação seja uma embarcação semissub- mersível ou alguma outra forma de embarcação com mais de um casco. Preferivelmente, o casco da embarcação inclui, na linha d'água e na região de sua primeira extremidade, porções separadas em lados opostos do trajeto de assentamento de duto. Provendo-se porções do casco em cada lado do duto à medida que ele passa até a água e através da região superficial da água, é provida ao duto uma proteção especialmente boa.

[00026] As porções separadas podem definir uma janela de casco fechada, mas preferivelmente elas definem entre elas um recesso que é aberto na primeira extremidade do casco da embarcação; isso melhora a acessibilidade do duto na região onde ele deixa a embarcação. As porções separadas também definem preferivelmente entre elas um recesso que é aberto no fundo; isto capacita o duto a passar para um nível abaixo do fundo do casco da embarcação antes que ele alcance a primeira extremidade do casco da embarcação. As porções separadas podem ser unidas umas às outras acima da linha d'água.

[00027] Quando uma embarcação é usada para assentar o duto pelo assentamento "S", o duto normalmente deixa a embarcação pela popa de modo que a embarcação se move adiante durante o assen- tamento de duto. Consequentemente a primeira extremidade do casco da embarcação está preferivelmente na extremidade da popa.

[00028] O trajeto de assentamento de duto começa preferivelmente se curvar para baixo a jusante de alguns ou todos os tensores. Introduzindo-se logo a curvatura ao duto torna-se possível ter o duto inclinado para baixo em um estágio antecipado em seu trajeto próximo à primeira extremidade do casco da embarcação, nisso capacitando que a inclinação do duto na primeira extremidade do casco da embarcação possa ser aumentada. Assim, prefere-se que pelo menos um tensor esteja disposto ao longo da porção do trajeto de assentamento de duto que é inclinada para baixo com relação à porção a montante do trajeto de assentamento de duto, e é mais preferível que todos os tensores estejam dispostos ao longo das porções do trajeto de assentamento de duto que estejam inclinadas para baixo com relação à porção a montante do trajeto de assentamento de duto.

[00029] A posição de um ou mais dos tensores pode ser ajustável ao longo do trajeto de assentamento de duto. Isso aumenta ainda mais a capacidade da embarcação de se adaptar a uma ampla variedade de condições de assentamento de dutos.

[00030] A presente invenção é particularmente aplicável a arranjos de assentamento de dutos nos quais segmentos de duto são soldados por sua vez à extremidade do duto à medida que ele é assentado, em vez de assentamentos de dutos em bobinas. Consequentemente, a embarcação preferivelmente inclui adicionalmente estações de soldagem dispostas ao longo do trajeto de assentamento de duto para soldar trechos adicionais de duto a um duto sendo assentado ao longo do trajeto de assentamento de duto. A embarcação também inclui preferivelmente estações de pré-fabricação na embarcação para unir pela soldagem trechos de duto individuais para formar trechos do duto, cada um compreendendo uma pluralidade de comprimentos individuais de duto. As estações de pré-fabricação podem ser dispostas para unir por soldagem dois, três ou quatro comprimentos individuais de duto.

[00031] Uma vantagem da embarcação, de acordo com a presente invenção, é que ela pode ser usada para o assentamento de dutos tanto em águas profundas quanto rasas. Quando o assentamento do duto é em águas rasas, a quantidade de curvatura introduzida no duto antes que ele deixe a embarcação pode ser deliberadamente menor que o máximo permitido pelo projeto da embarcação, mas quando se assenta o duto em águas profundas normalmente se prefere introduzir tanta curvatura quanto possível. Em uma configuração para se introduzir tanta curvatura quanto possível, prefere-se que o trajeto de assentamento de duto entre na água em um ângulo inclinado com relação à horizontal maior que 20 graus. A inclinação máxima que se pode obter dependerá da curvatura que o duto pode tolerar e será geralmente maior para um duto de diâmetro pequeno que para duto de diâmetro grande.

[00032] Para algumas aplicações, a primeira e a segunda rampas serão tudo que é necessário para guiar o duto. Por exemplo, a embarcação é capaz de operar em águas rasas (menos que 150m de profundidade e mesmo menos que 50m de profundidade). Especialmente para o assentamento em águas profundas (águas profundas sendo definidas como tendo uma profundidade maior que 1000m) pode ser desejável conectar uma ou mais rampa externas a uma primeira e a segunda rampas para permitir que o duto seja suportado até atingir uma inclinação mais acentuada. Assim, a embarcação pode incluir adicionalmente uma rampa externa que define uma parte do trajeto de assentamento de duto e que é conectada a uma extremidade a montante à extremidade a jusante da segunda rampa. Para operação em águas ainda mais profundas, a embarcação pode incluir adicionalmente uma rampa externa a mais que define uma parte do trajeto de as- sentamento de duto e que está conectada por um pivô a uma ex-tremidade a montante à extremidade a jusante da rampa externa men-cionada inicialmente. Um ou mais acionadores, por exemplo, arranjos de pistão e cilindros hidráulicos podem ser providos para controlar o movimento em pivô de uma ou mais rampas externas. Um arranjo de travamento pode ser provido para travar uma ou mais rampas externas em uma pluralidade de orientações.

[00033] O trajeto de assentamento de duto inclui preferivelmente uma porção curvada estendendo-se da porção a montante reta e sub-stancialmente horizontal do trajeto de assentamento de duto à porção a jusante do trajeto de assentamento de duto. A invenção pode ser aplicada ao assentamento de um duto de uma ampla variedade de diâmetros.

[00034] Em embarcações convencionais para assentamento "S", a curvatura é inicialmente introduzida no duto próximo à popa da embar-cação com muito da curvatura do duto ocorrendo na popa da embar-cação. Modalidades preferidas da presente invenção permitem que essa curvatura inicial ocorra muito antes e próximo ao centro da embarcação.

[00035] De acordo com o primeiro aspecto da invenção também é provido um método de assentar um duto de uma embarcação, no qual o duto é guiado rumo à primeira extremidade da embarcação ao longo de um trajeto ao longo do qual uma pluralidade de estações de trabalho são dispostas, o duto sendo guiado por uma pluralidade de rampas na região da primeira extremidade da embarcação, a pluralidade de rampas incluindo uma primeira rampa que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, e uma segunda rampa que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto a vazante da primeira rampa, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, onde a extremidade a jusante da primeira rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação e uma extremidade a montante da segunda rampa está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação.

[00036]A embarcação pode ser de qualquer uma das formas definidas acima.

[00037]Preferivelmente, uma plataforma de trabalho de uma es tação de trabalho é montada de forma ajustável na primeira rampa e é movida com relação à primeira rampa quando a inclinação da primeira rampa é alterada para reduzir a mudança na inclinação da plataforma de trabalho.

[00038] Na descrição da embarcação e do método acima, foi descrita uma forma preferida de embarcação. Essa embarcação incorpora diversas características que são não somente inventivas e vantajosas quando combinadas, mas também inventivas e vantajosas quando usadas isoladamente ou em outras combinações. Por exemplo, a ca-racterística de que há um conjunto de rampa externa incluindo uma primeira e segunda rampas que podem ser ajustadas umas com relação às outras e que podem ser travadas em uma posição escolhida é uma característica que pode ser empregada de modo útil em uma forma diferente de embarcação de assentamento de duto. Assim, de acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida um conjunto de rampa externa para assentar um duto de uma embarcação, um conjunto de rampa externa incluindo uma primeira rampa, uma segunda rampa a vazante da primeira rampa, a orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa sendo ajustável, um acionador conectado entre a primeira rampa e a segunda rampa para ajustar a orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa, e um ar- ranjo de travamento para travar a rampas em uma pluralidade de ori-entações relativas.

[00039] Provendo-se um arranjo de travamento para travar as rampas em uma pluralidade de orientações relativas, torna-se possível prover um conjunto de rampa externa cuja configuração pode ser mudada e a ainda assim ser travada em cada uma das configurações selecionadas, capacitando-as a se comportar como um conjunto de rampa externa não ajustável.

[00040] Enquanto que esteja dentro do escopo da invenção que as rampas sejam capazes de ser travadas em qualquer orientação relativa dentro de uma dada faixa contínua, prefere-se que as rampas sejam capazes de ser travadas em qualquer número de orientações relativas discretas. Usualmente, será preferido que as rampas possam ser travadas em quatro ou mais orientações relativas discretas. Provendose tais posições discretas de travamento se torna mais econômico prover um sistema para um travamento confiável.

[00041] Onde é feita referência nessa especificação a um conjunto de rampa "externa", deve ficar entendido que o conjunto de rampa é "externa" no sentido que em uso normal ela se posiciona predominan-temente ou inteiramente fora do invólucro do casco da embarcação. Está dentro do escopo da invenção para uma parte, preferivelmente uma parte menor, que a primeira rampa esteja localizada dentro do invólucro da embarcação.

[00042] Preferivelmente, a segunda rampa está conectada por um pivô à primeira rampa, mas deve ser entendido que outros arranjos podem ser adotados para permitir que o ângulo da segunda rampa com relação à primeira rampa possa ser ajustado.

[00043] O ângulo do conjunto de rampa com relação à embarcação também é preferivelmente ajustável. Isso pode ser conseguido mon-tando-se em pivô a extremidade a montante da rampa na embarcação ou em uma rampa estendendo-se a partir da embarcação. Uma ou mais escoras podem então ser unidas à primeira ou segunda rampa para levantar ou abaixar o conjunto de rampa.

[00044] A primeira e a segunda rampas são preferivelmente conectadas por uma união de comprimento ajustável. O acionador é preferivelmente disposto para agir diretamente na união e para alterar o comprimento da união, mas também é possível que o acionador não esteja diretamente conectado a qualquer parte da união, de modo que a função de acionamento para mudar a orientação relativa das rampas e a função de travamento são totalmente separadas. O arranjo de travamento pode ser disposto para fixar o comprimento da união em um comprimento selecionado de uma pluralidade. Preferivelmente, há tanto um par de ligações localizadas simetricamente em lados opostos do trajeto de assentamento de duto e operadas em uníssono, ou mais preferivelmente uma única união disposta verticalmente acima ou abaixo, preferivelmente abaixo do trajeto de assentamento de duto.

[00045] O acionador inclui preferivelmente pelo menos um conjunto hidraulicamente acionável. Esso conjunto está preferivelmente disposta para ajustar o comprimento da união, mas, conforme indicado acima, pode ser totalmente separada da união. O acionamento hidráulico é simples e poderoso, e a provisão do arranjo de travamento é es-pecialmente vantajosa no caso do acionamento hidráulico porque, uma vez que as rampas estão travadas na posição umas com relação às outras, a pressão hidráulica pode ser liberada.

[00046] A conjunto de rampa está preferivelmente conectada à em-barcação em uma extremidade proximal. A embarcação preferivelmente provê o único suporte para um conjunto de rampa; preferivelmente, a extremidade distal do conjunto de rampa, que pode ser a extremidade distal da segunda rampa é uma extremidade livre.

[00047] A união preferivelmente compreende membros que de- slizam uns com relação aos outros para ajustar o comprimento da união. Os membros preferivelmente se engatam de modo telescópico. Em uma modalidade da invenção descrita abaixo, um membro macho está engatado de modo telescópico em um membro fêmea. O arranjo de travamento está preferivelmente disposto para travar os membros contra tal movimento de deslizamento; na modalidade descrita abaixo as formações que são conectadas aos membros são levadas a se engatar umas com as outras para travar os membros contra o movimento relativo. Assim, o arranjo de travamento pode incluir formações interengatáveis que são móveis entre as posições intermediárias de engatamento para travar as rampas em uma dada orientação e posições desengatadas para permitir que a orientação relativa das rampas possa ser alterada. Na modalidade descrita abaixo, as formações são levadas a se engatar pelo movimento relativo em uma direção transversal à direção do movimento telescópico dos membros. As formações entre engates podem ser geralmente na forma de formações dentadas. As formações preferivelmente incluem superfícies contíguas que são inclinadas a mais de 45 graus e preferivelmente mais de 70 graus com relação à direção do movimento de deslizamento relativo dos membros da união. O movimento relativo das formações pode ser acionado hidraulicamente. Preferivelmente, são providos um par de arranjos de travamento em lados opostos dos membros de engate telescópico.

[00048] Se desejado, pode ser provida uma rampa externa a mais, a jusante da segunda rampa, a orientação da rampa externa adicional com relação à segunda rampa sendo ajustável. Uma ou mais rampas adicionais a mais também podem ser providas algumas vezes.

[00049] A primeira e a segunda rampas incluem preferivelmente membros-guia para guiar o duto nas rampas. Os membros-guia podem incluir roletes de guia. Se desejado, as posições dos membros-guia podem ser ajustadas para ajustar o trajeto do duto com relação às rampas.

[00050] A faixa de ajuste do conjunto de rampa permite preferivelmente que o raio aproximado de encurvamento do trajeto do duto, à medida que ele passa pelas rampas, seja menor que 200 m, e mais preferivelmente aproximadamente 150 m ou menos que 150 m. Em uma modalidade da invenção descrita abaixo o raio de encurvamento pode ser ajustado a um mínimo de aproximadamente 100 m. Também a faixa de ajuste do conjunto de rampa permite preferivelmente que o raio aproximado de encurvamento do trajeto do duto à medida que ele passa pelas rampas seja maior que 250 m, mais preferivelmente aproximadamente 300 m ou mais e mais preferivelmente ainda maior que 350 m. Em uma modalidade da invenção descrita abaixo o raio de encurvamento pode ser ajustada a um máximo de aproximadamente 400 m. Assim a capacidade de ajuste das rampas pode permitir que o duto seja guiado por uma faixa ampla de curvaturas à medida em que ele deixa a embarcação.

[00051] De acordo com a invenção, também é provida uma embarcação de assentamento de duto incluindo um conjunto de rampa externa conforme definido acima.

[00052] A embarcação é preferivelmente capaz de assentar um duto em S. Umo conjunto de rampa externa da invenção é de particular valor quando do assentamento em S porque o duto frequentemente deixa a embarcação em um ângulo de inclinação relativamente raso (com relação à horizontal) e, especialmente em águas profundas, pode ser requerido o encurvamento em um ângulo de inclinação acentuado. A embarcação também pode ser capaz de assentar um duto em J.

[00053] A embarcação pode incluir uma rampa adicional imediatamente a montante de um conjunto de rampa externa. A inclinação da rampa adicional pode ser ajustável. A extremidade a montante da primeira rampa pode ser conectada por um pivô à extremidade a jusante da rampa adicional.

[00054] De acordo com a invenção também é provido um método de se assentar um duto de uma embarcação, o método incluindo as seguintes etapas: a provisão de um conjunto de rampa externa incluindo uma primeira rampa, uma segunda rampa a vazante da primeira rampa, a orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa sendo ajustável, um acionador conectado entre a primeira rampa e a segunda rampa para ajustar a orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa, e um arranjo de travamento para travar a rampas em uma pluralidade de orientações relativas; o assentamento de um duto a partir da embarcação com o duto passando e sendo guiado por um conjunto de rampa externa com uma primeira e a segunda rampas travadas em uma primeira orientação relativa; o destravamento do arranjo de travamento; o ajuste da orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa da primeira orientação relativa a uma segunda orientação relativa pela operação do acionador; o travamento da primeira e da segunda rampas na segunda orientação; e o assentamento do duto a partir da embarcação com o duto passando sobre e sendo guiado por um conjunto de rampa externa com a primeira e a segunda rampas travadas na segunda orientação relativa.

[00055] Uma característica especialmente preferida da invenção é que a embarcação pode continuar a assentar o com o duto passando sobre e sendo guiado por um conjunto de rampa externa enquanto que a primeira e a segunda rampas são ajustadas da primeira orientação relativa à segunda orientação relativa. Usualmente, seria necessário abandonar um duto antes de se ajustar um conjunto de rampa externa por causa das cargas pesadas impostas em um conjunto de rampa pela tensão no duto enquanto ele está sendo assentado. Em uma modalidade preferida da presente invenção, contudo, a segunda rampa pode ser pivotada com relação à primeira rampa com o duto ainda em posição em um conjunto de rampa e impondo grandes cargas nele.

[00056] No método da invenção, prefere-se que a orientação da segunda rampa com relação à primeira rampa seja ajustada por um ou mais macacos hidráulicos e, quando a primeira e a segunda rampas estão travadas na segunda orientação, a pressão hidráulica em um ou mais macacos hidráulicos é liberada. É de considerável vantagem prática ser capaz de poder dar o passo de liberar a pressão hidráulica nos macacos hidráulicos e não ter de depender do fluido hidráulico para manter as rampas na orientação relativa desejada.

[00057] Será estimado que o conjunto de rampa, a embarcação e o método da invenção conforme aqui descrito estão proximamente rela-cionados e que portanto as características essenciais ou preferidas de um podem ser incorporadas no outro, a menos que indicado de outra forma ou claramente inadequado. Qualquer aspecto do método da in-venção pode usar qualquer forma do aparelho da invenção. Mais par-ticularmente, o método de se assentar um duto de acordo com a in-venção pode usar qualquer forma de conjunto de rampa descrita acima. Similarmente, um aparelho da invenção pode ser configurado de tal modo que possa ser adequado para uso em um método de acordo com qualquer forma da invenção. Assim, características descritas acima com respeito à conjunto de rampa ou à embarcação da invenção podem ser incorporadas ao método da invenção e vice versa.

Breve descrição dos desenhos

[00058] Como modo de exemplo, as modalidades da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos esquemáticos anexados, dos quais:

[00059] A figura 1 é uma vista lateral parcialmente em seção de uma embarcação de casco único para assentar um duto, a embarcação incluindo uma único conjunto de rampa interna ajustável e não expressando a invenção

[00060] A figura 2 é uma vista lateral parcialmente em seção da embarcação da figura1 modificada de acordo com uma modalidade da invenção pela provisão de um conjunto adicional de rampa interna a montante de outro conjunto de rampa interna, a embarcação modificada também tendo uma rampa externa (guia-tubos),

[00061] A figura 3A é uma vista lateral do conjunto adicional de rampa interna em uma primeira posição adequada para operação com seis estações de trabalho,

[00062] A figura 3B é uma vista lateral do conjunto adicional de rampa interna em uma segunda posição adequada para operação com sete estações de trabalho,

[00063] A figura 4A é uma vista lateral do conjunto adicional de rampa interna com uma plataforma de trabalho em uma primeira posição, elevada com relação à conjunto de rampa,

[00064] A figura 4B é uma vista lateral do conjunto adicional de rampa interna com uma plataforma de trabalho em uma segunda posição inferior com relação à conjunto de rampa, e

[00065] A figura 5 é uma vista isométrica dae conjunto adicional de rampa interna com algumas partes adicionais mostradas e algumas partes omitidas.

[00066] A figura 6 é uma vista lateral de um conjunto de rampa externa sustentada de uma embarcação de assentamento de duto,

[00067] A figura 7 é uma vista ampliada de um conjunto de rampa externa exibida na figura1,

[00068] A figura 8 é uma vista isométrica de uma união entre primeira e segunda rampas de um conjunto de rampa externa, a união sendo mostrada em uma condição estendida,

[00069] A figura 9A é uma vista lateral da união em uma condição retraída,

[00070] A figura 9B é uma vista lateral da união em uma condição estendida, e

[00071] A figura 9C é uma vista seccional diagramática de um arranjo de travamento para a união.

Descrição detalhada das modalidades

[00072] A figura 1 é o mesmo desenho conforme mostrado em WO 2008/107186 e pode ser feita referência àquela publicação para detalhes adicionais daquela embarcação. Contudo, desde que as modalidades da invenção descrita abaixo compreendem modificações da embarcação mostrada nos desenhos de WO 2008/107186, é conveniente descrever brevemente a embarcação mostrada naquela publicação.

[00073] A embarcação compreende geralmente um casco de embarcação 1, dentro do qual são definidas uma pluralidade de conveses pré- fabricados para a pré-fabricação de seções de duto unidas de segmentos individuais de duto e no qual guindastes e outras instalações são providas. A proa 5 do casco 1 é mostrada do lado direito e a popa 6 do casco 1 é mostrada à esquerda, conforme visto na figura. 1.

[00074] O casco da embarcação 1 tem um projeto não convencional na extremidade da popa, tendo porções de extremidade a estibordo e bombordo entre as quais é definido um recesso alongado. O recesso é aberto pela extremidade da popa do casco 1 e também é aberto para baixo (para o mar), mas pode ser fechado pelo topo por um convés. Na figura 1, uma rampa interna 9 é mostrada conectada por um pivô ao casco da embarcação e está disposta na área protegida da popa definida pelo recesso alongado pela extremidade da popa do casco.

[00075] O baricentro B (centro de gravidade) da embarcação está marcado na figura 1, que também mostra a linha d'água W (o nível do mar quando a embarcação está no seu calado de trabalho). O eixo de rolamento R (o eixo em torno do qual a embarcação gira naturalmente) coincide com a linha d'água W.

[00076] Ao longo do comprimento do meio da embarcação é definido um trajeto de assentamento de duto (linha de fogo). São providas rampas ao longo do trajeto: na extremidade a montante (do lado direito conforme visto na figura 1) do trajeto, há uma rampa fixa reta e horizontal 10; a seguir há uma rampa fixa e curva 11 que se estende entre a rampa fixa 10 e uma rampa interna 9. Assim, o trajeto de assentamento de duto tem uma seção horizontal a montante ao longo da rampa 10 e conduzindo a uma seção curva 11 que tem curvatura fixa e constante e que por sua vez conduz à seção a vazante ao longo da rampa interna 9. A inclinação da rampa 9 com relação ao casco da embarcação 1 pode ser ajustada e uma rampa 9 também é provida com roletes que podem se deslocar em um plano transversal ao trajeto de assentamento de duto para alterar a curvatura da rampa 9. Assim, em um extremo (adequado para assentamento em águas relativamente rasas), a porção do trajeto de assentamento de duto ao longo da rampa interna 9 pode ter só uma pequena quantidade de curvatura e a inclinação para baixo do trajeto pode ser só um pouco maior em uma extremidade a jusante da rampa interna 9 que a uma extremidade a jusante da rampa curva 11; no outro extremo (adequado para assentamento em águas relativamente profundas) o trajeto de assentamento de duto ao longo da rampa interna 9 pode ter uma maior quantidade de curvatura de modo que a inclinação para baixo do trajeto de assentamento de duto em uma extremidade a jusante da rampa interna 9 seja substancialmente maior que a inclinação para baixo do trajeto em uma extremidade a jusante da rampa curva 11. Na figura 1, a rampa 9 é mostrada pivotada a uma posição adequada para aumentar substancialmente a inclinação para baixo do trajeto de assentamento de duto.

[00077] Estações de trabalho na forma de estações de soldagem 12 são providas ao longo da rampa fixa 10 para soldar novas seções unidas do duto à extremidade do duto sendo assentado. O comprimento ativo da porção reta e horizontal do trajeto de assentamento de duto se estende uma distância correspondendo a uma seção unida do duto a montante da estação de solda mais a montante 12 (uma das mais à direita na figura 1) à extremidade a montante da rampa curva 11. O comprimento estendido da porção reta e horizontal do a uma localização abaixo do helicóptero 30 mostrado na figura 1. Os tensores 13, dos quais são mostrados três na figura 1, são providos ao longo da rampa curva 11 para tensionamento do duto a vazante dos tensores. A forma precisa das estações de soldagem e tensores não é relevante para a presente invenção e assim podem assumir qualquer forma conhecida. Pode ser notado que na figura 1 os tensores 13 são mostrados como tensores de trilha de esteira, mas deve ser entendido que eles podem assumir outras formas.

[00078] À vazante dos tensores 13, a tensão no duto fará com que ele siga a curvatura das rampas 11 e 9 de modo que só são requeridos roletes abaixo do duto. A montante de um ou mais dos tensores 13, contudo, onde o trajeto de assentamento de duto se curva primeiro essa tensão está escassamente presente e portanto pode ser desejável prover roletes de pressão (não mostrados) acima do duto para aplicar uma pressão para baixo no duto e fazer com que ele siga o trajeto definido pela rampa em curva 11. Tais roletes de pressão também podem assistir em fazer o duto seguir o trajeto definido pela rampa em curva 11 durante operações de abandono/recuperação.

[00079] No uso da embarcação para assentar um duto, a embarcação é impelida em uma direção adiante pelo seu sistema de propulsão e, como é convencional para o assentamento "S" de um duto, um é mantido um considerável empuxo adiante, mesmo quando a embarcação não está se movendo para frente, para balancear a força para trás exercida na embarcação pela tensão no duto. A embarcação está pre-ferivelmente equipada com um sistema de posicionamento dinâmico para manter sua posição desejada o tempo todo. O duto é conduzido para trás sobre a embarcação ao longo do trajeto de assentamento de duto com os tensores 13 controlando a passagem do duto. À medida que a extremidade do duto se desloca ao longo da rampa fixa horizontal 10, novas seções unidas do duto são soldadas à extremidade do duto. À medida que o duto alcança a rampa curva 11, os roletes de pressão acima do duto fazem com que o duto de curve para baixo seguindo o trajeto da rampa curva 11 e passando através dos tensores 13. A tensão no duto aumenta à medida que ele passa através dos tensores 13 atingindo a tensão total depois do último tensor. O duto se afasta do casco da embarcação 1 à medida em que passa da rampa curva 11 até a rampa interna 9 e, logo depois de passar a rampa interna 9 entra na água. Como pode ser visto da figura 1, o ponto de entrada do duto na água dentro da área protegida da popa definida pelo recesso alongado nessa área. O duto então passa à extremidade da rampa interna 9, deixa a rampa interna 9 e desce até o leito do mar. Usualmente, o impulso adiante mantido pela embarcação será tal que o duto é substancialmente reto e tangente à extremidade do trajeto curvo definido pela rampa 9 na região imediatamente a vazante da rampa interna 9 antes então reduzindo em inclinação à medida em que se aproxima do leito do mar. Desse modo é evitada qualquer curvatura aguda na extremidade da rampa interna 9.

[00080] Se é requerido que a embarcação opere em águas profundas, pode então ser desejável adicionar uma rampa adicional e/ou guias de tubos a vazante da rampa interna 9 de modo a prover curva- tura controlada adicional ao duto. Nessa especificação, não há distinção particular feita entre o uso dos termos "rampa" e "guia de tubos" e assim nenhuma construção em particular de nenhuma rampa adicional está implicada pela escolha de chamá-la uma "rampa" em vez de uma "guia de tubos".

[00081] A figura 2 mostra a extremidade da popa da embarcação já descrita com referência à figura 1, mas modificada de acordo com a invenção. A principal modificação é a provisão de outra rampa interna ajustável a montante da rampa 9 da embarcação da figura 1, resultando em uma embarcação que tem uma primeira rampa interna ajustável 21 e uma segunda rampa interna ajustável 22.

[00082] Na figura 2, uma guia de tubos 23 é mostrada conectada à extremidade a jusante da segunda rampa 22. A extremidade a montante da guia de tubos 23 está conectada por um pivô em 24 à extremidade a jusante da segunda rampa 22 que por sua vez está conectada por um pivô em 29 ao casco da embarcação. Um par de aríetes hidráulicos 25 são conectada por um pivô a uma rampa 22 na direção de sua extremidade a jusante para capacitar a segunda rampa 22 a ser pivotada com relação ao casco da embarcação 1. Similarmente, um par de aríetes hidráulicos 26 são conectadas por um pivô à guia de tubos 23 em uma parte intermediária ao longo de seu comprimento para permitir que a guia de tubos possa ser pivotada em torno de sua conexão pivotada à segunda rampa 22.

[00083] A guia de tubos 23 mostrada na figura 2 é feita de duas porções 23A e 23B que são conectadas conjuntamente por um pivô em seus topos em uma conexão 27 e conectadas em seus fundos por um par de vínculos fixos 28. Nesse modo, a guia de tubos opera como uma única rampa externa. É, contudo, possível substituir os vínculos 28 por um par de aríetes hidráulicos e, acionando-se essas aríetes, pivotar a porção a vazante 23B da guia de tubos com relação à porçãoa montante 23A.

[00084] As rampas 21 e 22 e a guia de tubos 23 são providas com elementos orientadores na forma de conjuntos de roletes e/ou conjuntos com trilhos que guiam um duto sendo assentado a partir da embarcação. Os elementos orientadores são montados de forma ajustável nas rampas 21, 22 e opcionalmente também na guia de tubos 23, com acionadores hidráulicos adequados (não mostrados) de modo a definir a curvatura desejada para o trajeto do duto à medida que ele passa pelos elementos orientadores.

[00085] Referindo-se agora às figuras 3A a figura 5, podem ser vistos alguns detalhes adicionais da rampa 21 e do conjunto da qual ela forma uma parte. A rampa 21 tem uma estrutura principal 31 que está suspensa em sua extremidade a jusante por um par de escoras extensíveis robustas 32, e em sua extremidade a montante, por um par de escoras menos robustas 33 (uma das escoras 32 sendo omitida da figura 5). As escoras 33 compreendem macacos de rosca que são conectados por um pivô em uma extremidade inferior à estrutura 31 e conectados por um pivô na extremidade superior ao casco da embarcação. O propósito das escoras 33 é de ajustar a posição vertical de uma extremidade a montante da primeira rampa 21. Elas não resistem ao movimento da rampa 21 ao longo do trajeto de assentamento de duto. As escoras 32 por outro lado permitem o movimento da estrutura 31 ao longo delas mas são rigidamente conectadas à embarcação em suas extremidades superiores. A posição da estrutura 31 ao longo dessas escoras é ajustável pela operação de um par de aríetes hidráulicos 35 e é travável em uma dada posição selecionada. Tais sistemas de jaqueamento são conhecidos por si. O par de escoras 32 não só suporta a carga vertical imposta pelo peso da rampa 21 e a carga transversal imposta pela tensão no duto à medida que ele passa pela rampa em um trajeto curvo, mas também são capazes, se necessário de acomodar as cargas impostas pela braçadeira fixa 34 que pode ser montada na rampa 21 e é mostrada só na figura 5.

[00086] Em operação normal a braçadeira fixa 34 não é operada e nenhuma carga longitudinal é transmitida da braçadeira 34 à rampa 21, mas em algumas circunstâncias será desejável manter a tensão no duto por uma braçadeira fixa 34 (por exemplo para permitir o duto a montante da braçadeira 34 seja cortado). Nesse caso, a braçadeira 34 é presa ao duto e a carga longitudinal então exercida na braçadeira 34 (cuja carga é provavelmente maior que 100 toneladas e pode ser maior que 500 toneladas) transmitida à estrutura 31 da rampa 21 através de um par de aríetes hidráulicos 38, a uma das quais é feita referência na figura 5. A carga das aríetes 38 são transmitidas às respectivas das escoras 32 que então transmitem a carga longitudinal através das escoras à estrutura 31. Como será entendido, a braçadeira fixa se move com a extremidade a jusante da rampa 21 e, como resultado pode se mover em um plano vertical perpendicular ao trajeto de assentamento de duto a uma distância de 4 m ou mais.

[00087] A estrutura da braçadeira interna pode ser de um tipo conhecido por si. Uma forma adequada de braçadeira é descrita em nosso Requerimento de Patente Britânica N° 0909425.1, cuja descrição é aqui incorporada por referência.

[00088] A conjunto de rampa incorporando a rampa 21 também é provida com uma plataforma de trabalho 41 que é montada de forma ajustável em uma rampa. Um par de ligações operadas hidraulicamente 42 e um par de aríetes hidráulicos 43 a vazante das ligações 42 são providos para fazer o ajuste. Ajustando-se as ligações 42 e os aríetes 43, será visto que a altura da plataforma 41 e também sua inclinação com relação à rampa 21 pode ser ajustada conforme desejado. Nas figuras 4A e 4B a plataforma é mostrada respectivamente nas posições horizontais superior e inferior. Como será entendido, os ter- mos "superior" e "inferior" na sentença anterior se referem à posição da plataforma com relação à rampa 21. Nos desenhos a plataforma 41 é mostrada guarnecida com um par de braços manipuladores de carga 47, mas ficará entendido que uma pode ser provida uma ampla variedade de equipamentos na plataforma.

[00089] A embarcação é provida com um sistema de controle que é capaz de controlar a operação da ligações 42 e dos aríetes 43, auto-maticamente ou semiautomaticamente, para manter a plataforma de trabalho 41 em sua posição desejada quando a rampa 21 é deslocada. O sistema de controle está integrado com o sistema para controlar o movimento da rampa 21 e em uma modalidade preferida da invenção o mesmo sistema de controle controla o movimento da rampa 22 e a guia de tubos 23 assim como quaisquer conjuntos de elementos orientadores nas rampas e guias de tubos que são ajustáveis para controlar a curvatura do duto. A esse respeito pode ser notado que na figura 5 são providos conjuntos com trilhos 46 em extremidades opostas da rampa 21 para guiar o duto.

[00090] Referindo-se de novo à figura 1, já foi feita referência às três estações de soldagem referidas como 12. Também mostrado na figura 1 são três estações de trabalho adicionais referidas como 12A, 12B e 12C. Pode ser visto que a conexão em pivô 29 está na região da estação de trabalho 12C, que é a sexta estação de trabalho. Na modalidade da invenção descrita, há ainda outra estação de solda 12D, a vazante da estação 12C. Conforme é mostrado na figura 1, a estação de trabalho é deslocada verticalmente acima da rampa 9 e é aparentemente inútil, mas a figura 1 mostra a rampa 9 em uma inclinação relativamente acentuada. Em uma inclinação mais rasa da rampa 9, a estação de trabalho 12D está posicionada na região da rampa 9 e pode ser usada para executar trabalhos adicionais no duto. A provisão dessa sétima estação de trabalho, quando pode ser usada, é útil para permitir que o trabalho no duto possa ser distribuído entre uma ou mais estações e portanto o tempo pelo qual o duto tem de ficar estacionário nas estações de trabalho pode ser reduzido. Na figura 2, a posição da sétima estação de trabalho 12D é de novo assinalada.

[00091] Na descrição acima, as dimensões da embarcação e do trajeto de assentamento de duto não são mencionadas. O arranjo particular escolhido para qualquer embarcação em particular dependerá de muitas circunstâncias, incluindo o uso pretendido da embarcação. Para uma embarcação incorporando a invenção e especialmente bem adequada ao assentamento de comprimentos tríplices do duto, cada um com 36 m de comprimento (12 m por comprimento individual de duto), um conjunto de faixas de parâmetros particularmente vantajoso é o seguinte:

[00092] Como agora ficará entendido, a embarcação tem dois modos de operação. Em um modo (referido noutra parte na especificação como o segundo modo), ilustrado na figura 3A, mas não na figura 3B, é introduzido no duto um grau de curvatura relativamente grande, conforme é requerido quando se assenta o duto em águas relativamente profundas. Nesse modo, a estação de trabalho final (sétima) 12D não é usada. Em outro modo, (referido noutra parte na especificação como o primeiro modo), ilustrado na figura 3B, mas não na figura 3A, é introduzido no duto um grau de curvatura relativamente pequeno, conforme é requerido quando se assenta o duto em águas relativamente rasas. Nesse modo, a estação de trabalho final (sétima) é usada.

[00093] As diferentes posições da rampa 21 nos dois modos podem ser prontamente avaliadas comparando-se as figuras 3A e 3B. Pode ser visto que a rampa 21 é mais elevada, com relação ao casco da embarcação 1, na figura 3B que na figura 3A e que a inclinação da rampa 21 é menor na figura 3B que na figura 3A. Em cada caso, contudo, a plataforma de trabalho 41 é ajustada a uma posição aproximadamente horizontal.

[00094] Na figura 3A, as linhas cheias curvas L1 e L2 mostram aproximadamente os extremos do trajeto do fundo do duto P para o assentamento no primeiro modo com seis estações de trabalho. No caso da linha L1 o raio de curvatura do duto à medida que ele passa pela rampa 21 is 110 m (o menor raio de curvatura correspondendo ao maior grau curvatura) e no caso da linha L2 o raio de curvatura do duto à medida que ele passa pela rampa 21 é de 300 m. Similarmente, na figura 3B, as linhas cheias curvas L3 e L4 mostram aproximadamente os extremos do trajeto do fundo do duto P para o assentamento no modo com sete estações de trabalho. No caso da linha L3, o raio de curvatura do duto, à medida que ele passa pela rampa 21 é de 130 m, e no caso da linha L4 o raio de curvatura é de 460 m (o maior raio de curvatura correspondendo ao menor grau de curvatura).

[00095] A figura 6 mostra em um contorno pontilhado a popa porção de um casco 61 da embarcação de assentamento de duto já descrita com referência à figura 1.

[00096] É provida uma rampa 62 pela popa da embarcação para guiar um duto a medida que ele deixa a embarcação. No exemplo mostrado uma rampa 62 é montada em pivô em sua extremidade a montante 63 e a inclinação da rampa 62 pode ser ajustada elevando- se ou abaixando, com relação ao casco da embarcação 61, um par de escoras de conexão 64 (uma das quais é visível na figura 6) para provocar o movimento em pivô da rampa 62.

[00097] Referindo-se agora também à figura 7, um conjunto de rampa externa 66 está conectada por um pivô à extremidade a jusante 67 da rampa 62 e se estende até uma extremidade livre. Umo conjunto de rampa externa inclui uma primeira rampa 68 e uma segunda rampa 69. Cada uma das primeira e a segunda rampas tem uma estrutura em treliças, a estrutura em treliças incluindo um par de membros longitu-dinais superiores 70 (um dos quais é visível na figura 6) em lados opostos da rampa, um membro longitudinal inferior 71 ao longo do fundo de cada rampa e membros estruturais 75 se estendendo entre os membros 70 e 71 para prover uma forte estrutura em treliças. Os membros longitudinais superiores 70 das rampas 68 e 69 são conectados por um pivô conjuntamente nas conexões 72 e seus membros longitudinais inferiores 71 são conectados conjuntamente por uma união 74 de comprimento ajustável. Como pode ser prontamente visto da figura 6, o ajuste do comprimento da união 74 faz com que as rampas 68 e 69 pivotem umas com relação às outras.

[00098] A inclinação da rampa 68 pode ser ajustada elevando-se ou abaixando, com relação ao casco da embarcação 61, um par de escoras de conexão 76 (uma das quais é visível na figura 6) para provocar o movimento em pivô da rampa 68 com relação à rampa 62.

[00099] As rampas são cada uma providas com conjuntos de roletes de guia 78 sobre os quais a duto é guiado quando a embarcação em uso está assentando um duto. Os roletes de guia podem estar em posições fixas nas rampas ou suas posições podem ser ajustáveis para prover uma facilidade adicional para ajustar o trajeto ao longo do qual o duto caminha à medida que ele é assentado. Na figura 6 uma linha pontilhada 80 mostra o trajeto ao longo do qual o duto passa.

[000100] O propósito das rampas 68 e 69 é de guiar o duto a uma inclinação escolhida à medida que ele deixa a extremidade a jusante da rampa 69. Em diferentes condições essa inclinação é frequentemente diferente. Nessa modalidade descrita da presente invenção, a provisão da união 74 capacita que a orientação relativa das rampas 68 e 69 possa ser ajustada uma com relação à outra ajustando-se o comprimento daquela união para provocar o pivot- amento das rampas umas com relação às outras em torno de suas conexões em pivô 72.

[000101] Na figura 6, o conjunto de rampa é mostrada em uma posição para se introduzir somente um pequeno grau de curvatura no duto a medida que ele é assentado, o que pode ser adequado quando se assenta o duto em águas relativamente rasas; na figura7, é mostrada um conjunto de rampa em uma posição para se introduzir um grande grau de curvatura no duto à medida em que ele é assentado, o que pode ser adequado quando se assenta o duto em águas relativamente profundas.

[000102] Referindo-se agora às figuras 8, e de 9A a 9C, a união 74 é uma união telescópica e geralmente compreende uma viga macho 82, uma viga fêmea 84 dentro da qual uma extremidade da viga macho 82 é recebida, um par de macacos hidráulicos 86 e um par de arranjos de travamento 88. Cada uma das vigas macho e fêmea tem um par de olhais 90 em extremidades opostas da união. A união está conectada por um pivô através daqueles olhais aos membros longitudinais inferiores 71 das rampas 68 e 69.

[000103] As extremidades dos macacos hidráulicos 86 são conectadas suporte laterais que se projetam 89 na viga macho 82 na viga fêmea 84. Assim, como será prontamente compreendido, quando os macacos 86 são operados em uníssono, a viga macho 82 desliza para dentro da viga fêmea 84 e o comprimento da união 74 e a separação dos suportes 89 é ajustada, provocando o pivotamento da rampa 69 com relação à rampa 68 em torno das conexões em pivô 72. Os macacos 86 tem uma faixa de trajeto entre uma condição de contração total mostrada na figura 9A onde a união está completamente encaixada e uma condição mostrada na figura 9B onde a união está completamente estendida.

[000104] Os arranjos de travamento 88 são de mesmo formato e são providos nos lados superior e inferior das vigas 84 e 86. Enquanto que ambos arranjos podem ser vistos em contorno nas figuras 9A e 9B, somente o arranjo de topo está visível na figura 8 e na figura 9C e serão agora descritos. A superfície superior da viga macho 82 que é recebida dentro da viga fêmea 84 é provida com uma série de dentes transversais 92. Dentro da viga fêmea 84 em seu topo, dentro de um alojamento 94, um coxim de travamento acionado hidraulicamente 95 é provido com dentes transversais correspondentes 96 (figura 9C). O coxim de travamento 95 é operado hidraulicamente para se deslocar entre uma posição retraída, não mostrada na figura 9C, na qual os dentes do coxim de travamento estão desengrenados dos dentes 92 da viga macho 82 de modo que eles não afetam a liberdade da viga macho 82 em deslizar dentro da viga fêmea 84, e uma condição estendida, mostrada na figura 9C, na qual os dentes 96 do coxim de travamento 95 se engrenam com os dentes 92 da viga macho 82 de modo que eles travam a viga macho 82 em uma posição particular dentro da viga fêmea 84. Como agora ficará entendido, desde que são providos uma pluralidade de dentes transversais inter engrenáveis, as vigas podem ser travadas em uma pluralidade de posições discretas diferentes entre as posições das vigas totalmente estendida e totalmente retraída, pelo coxim de travamento 95 que veio de ser descrito e o coxim de travamento similar lado de baixo da viga macho. São preferivelmente providos um ou mais sensores (não mostrados) para detectar a posição da viga macho 82 dentro da viga fêmea 84; o feedback do sensor(es) pode ser usado para controlar a operação dos macacos 86 para estender a união até o comprimento requerido.

[000105] Em operação, a rampa 62 pode ser pivotada com relação ao casco da embarcação 61 elevando-se ou abaixando as escoras 64. A rampa 68 também pode ser pivotada com relação à rampa 62 ele- vando-se ou abaixando as escoras 76. A rampa 69 pode ser pivotada com relação à rampa 68 retraindo-se o coxim de travamento 95 e então operando os macacos hidráulicos 86 para alterar o comprimento da união 74 e fazer com que a rampa 69 pivote em torno das conexões em pivô 72 com relação à rampa 68. Uma vez que a união 74 foi ajustada até o comprimento desejado, os coxins de travamento 95 são estendidos para travar a união através dos dentes interengrenáveis 92 e 96 no topo e no fundo da viga macho 82 e da viga fêmea 84. É então possível liberar a pressão hidráulica nos macacos 86.

[000106] Como será entendido o movimento em pivô de todas as rampas é em torno de um eixo horizontal perpendicular ao trajeto de assentamento de duto.

[000107] Na descrição acima, foi descrita um exemplo em particular, mas deve ser entendido que muitas outras variações e modificações também são possíveis. Por exemplo, um conjunto de rampa externa pode ter seu comprimento aumentado adicionando-se outra rampa que pode ser conectada a uma rampa 69 da mesma maneira que a rampa 69 é conectada a uma rampa 68. Mais rampas ainda podem ser adicionadas similarmente se desejado. Igualmente, enquanto na modalidade descrita as escoras 76 são conectadas a uma rampa 68, é alternativamente possível que elas sejam conectadas à rampa 69.

[000108] Uma embarcação do tipo descrito acima com referência aos desenhos é capaz de conduzir operações de assentamento de duto eficazes com uma ampla variedade de tamanhos do duto e tanto em águas rasas quanto águas profundas, com o assentamento em pro-fundidade sendo especialmente possível com dutos de menor diâmetro. Além do mais, a embarcação é capaz de operar em águas muito rasas. A localização da rampa internas dentro da área protegida da popa também torna a embarcação adequada para a operação nas zonas sub-árticas e árticas.

[000109] Onde, na descrição acima, são mencionadas inteirezas ou elementos que possuem equivalentes conhecidos, óbvios ou previstos, então tais equivalentes são aqui incorporados como se tivessem sido individualmente apresentados. Deve ser feita referência às reivindi-cações para se determinar o verdadeiro escopo da presente invenção, que deve ser interpretada de modo a englobar qualquer um desses equivalentes. Também será avaliado pelo leitor que inteirezas ou ca-racterísticas da invenção que são descritas como preferidas, vantajosas, convenientes ou similares são opcionais e não limitam o escopo das reivindicações independentes.

Claims (18)

1.Embarcação para assentar um duto, a embarcação inclu-indo uma pluralidade de estações de trabalho (12) dispostas ao longo de um trajeto de assentamento de duto que inclui uma porção à montante afastada de uma primeira extremidade da embarcação e uma pluralidade de rampas (21, 22) na região da primeira extremidade da embarcação, a pluralidade de rampas incluindo uma primeira rampa (21) que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, e uma segunda rampa (22) que está disposta ao longo do trajeto de assentamento de duto a vazante da primeira rampa (21), cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, o vaso incluindo ainda estações de soldagem (12) dispostas ao longo do trajeto de assentamento de dutos para soldar outros comprimentos de oleoduto para um oleoduto sendo colocado ao longo do trajeto de assentamento de oleoduto, caracterizado pelo fato de que a extremidade a jusante da primeira rampa (21) está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação e uma extremidade a montante da segunda rampa (22) está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação.

2.Embarcação de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zada pelo fato de que a plataforma de trabalho de uma estação de tra-balho é montada na primeira rampa (21) para se movimentar com a rampa e também é ajustável em sua posição com relação à primeira rampa (21).

3.Embarcação de acordo com reivindicação 1 ou 2, carac-terizada pelo fato de que a primeira rampa (21) é montada de tal modo que sua inclinação pode ser mudada e que ela também pode ser movida em translação com pelo menos um componente do movimento em uma direção vertical.

4.Embarcação de acordo com reivindicação 3, caracteri-zada pelo fato de que inclui adicionalmente um primeiro mecanismo de ajuste para efetuar movimento da primeira rampa (21) com pelo menos um componente do movimento em uma direção vertical e um segundo mecanismo de ajuste para efetuar uma mudança na inclinação da pri-meira rampa (21).

5.Embarcação de acordo com a reivindicação 3 ou 4, ca-racterizada pelo fato de que a primeira rampa (21) é montada no corpo da embarcação de modo que em uso ela pode transmitir a tensão do duto através de seu conjunto ao convés da embarcação.

6.Embarcação de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que uma braçadeira para firmar o duto é montada na primeira rampa (21).

7.Embarcação de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a segunda rampa (22) é ajustável entre uma primeira posição superior na qual a estação de trabalho (12) é posicionável em uma parte dada do trajeto de assen-tamento de duto ao lado da segunda rampa (22) e uma segunda posição inferior na qual a parte dada do trajeto de assentamento de duto está submersa.

8.Embarcação de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a embarcação tem um primeiro modo de operação no qual o trajeto de assentamento de duto ao longo da embarcação tem um grau de curvatura relativamente pequeno e deixa a embarcação em um ângulo relativamente raso e no qual a pluralidade de estações de trabalho (12) inclui uma estação de trabalho a jusante que no primeiro modo de operação está disposta na região onde o duto deixa a embarcação, e a embarcação tem um se gundo modo de operação no qual o trajeto de assentamento de duto ao longo da embarcação tem um grau de curvatura relativamente grande e deixa a embarcação em um ângulo relativamente acentuado sem passar através da região onde a estação de trabalho a jusante (12) está disposta.

9.Embarcação de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a embarcação tem um casco (1) e uma extremidade a jusante da primeira rampa (21) e uma extremidade a montante da segunda rampa (22) são posicionadas a bordo da primeira extremidade do casco (1) e acima do fundo do casco (1).

10.Embarcação de acordo com a reivindicação 9, caracte-rizada pelo fato de que a embarcação é uma embarcação de casco único.

11.Embarcação de acordo com reivindicação 10, caracte-rizada pelo fato de que o casco (1) da embarcação inclui, na linha d'á- gua e na região de sua primeira extremidade, porções separadas em lados opostos do trajeto de assentamento de duto.

12.Embarcação de acordo com reivindicação 11, caracte-rizada pelo fato de que as porções separadas definem entre si na linha d'água um recesso que é aberto na primeira extremidade do casco (1) da embarcação.

13.Embarcação de acordo comqualqueruma das reivindi-cações1a 12, caracterizada pelo fato deque pelomenos um tensor (13) estádisposto ao longo de uma porçãodo trajetode assentamento de duto a montante da primeira rampa (21) interna.

14.Embarcação de acordo comqualqueruma das reivindi-cações1a 13, caracterizada pelo fato de que, empelo menos uma configuração da embarcação, o trajeto de assentamento de duto entra no mar a um ângulo inclinado com relação à horizontal de mais de 20 graus.

15.Embarcação de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente pelo menos uma rampa externa (66) que define uma parte do trajeto de assentamento de duto e que está conectada a uma extremidade a montante à extremidade a jusante da segunda rampa interna.

16.Método de assentar um duto de uma embarcação, ca-racterizado pelo fato de que o duto é guiado rumo à primeira extremi-dade da embarcação ao longo de um trajeto ao longo do qual uma plu-ralidade de estações de trabalho (12) são dispostas, o duto sendo guiado por uma pluralidade de rampas (21, 22) na região da primeira ex-tremidade da embarcação, a pluralidade de rampas (21, 22) incluindo uma primeira rampa (21) que está disposta ao longo do trajeto de as-sentamento de duto, cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, e uma segunda rampa (22) que está disposta ao longo do trajeto de as-sentamento de duto a vazante da primeira rampa (21), cuja inclinação é ajustável e que tem uma primeira extremidade a montante e uma segunda extremidade a jusante, onde a extremidade a jusante da pri-meira rampa (21) está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação e uma extremidade a montante da segunda rampa (22) está posicionada a bordo da primeira extremidade da embarcação e acima do fundo da embarcação, a em-barcação incluindo ainda as estações de soldagem (12) dispostas ao longo do trajeto de assentamento de dutos para soldar outros compri-mentos de tuto a um duto sendo colocado ao longo do trajeto de as-sentamento de duto.

17.Método de assentar um duto de uma embarcação, ca-racterizado pelo fato de que a embarcação é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.

18.Método de acordo com a reivindicação 16 ou 17, carac-terizado pelo fato de que a plataforma de trabalho de uma estação de trabalho é montada de forma ajustável na primeira rampa (21) e é des-locada com relação à primeira rampa (21) quando a inclinação da pri-meira rampa (21) é alterada para reduzir a mudança na inclinação da plataforma de trabalho.

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