BR112013013359B1 - método de fabricação de uma barreira de estanqueidade, tanque estanque à água e termicamente isolante, navio, uso do navio e sistema para a transferência de um produto líquido frio - Google Patents

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Géry CANLER
Maury Mange
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Gaztransport Et Technigaz
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Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA BARREIRA DE ESTANQUEIDADE, TANQUE ESTANQUE À ÁGUA E TERMICAMENTE ISOLANTE, NAVIO, USO DO NAVIO E SISTEMA PARA A TRANSFERÊNCIA DE UM PRODUTO LÍQUIDO FRIO A presente invenção refere-se a processo de fabricação de uma barreira de estanqueidade para uma parede de tanque estanque e termicamente isolante, que comporta as etapas de: disposição de uma estrutura repetida que comporta alternativamente uma cinta de chapa e um flange de soldagem alongado (9) ligado à superfície de suporte, de maneira que bordas laterais levantadas (20) da cinta de chapa sejam dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes, soldagem da borda lateral levantada (20) com flange de soldagem por um cordão de soldagem (26) ao longo de uma primeira parte longitudinal (27), prolongamento do cordão de soldagem por uma parte de extremidade (28, 29) desviada em direção de uma aresta superior (32, 41, 43), realização de uma soldagem de aresta estanque (31), ao longo de uma segunda parte longitudinal da cinta de chapa, de modo que a soldagem de aresta (31) une, de maneira estanque, a parte de extremidade (28, 29) do cordão de soldagem (26).

Description

MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA BARREIRA DE ESTANQUEIDADE, TANQUE ESTANQUE À ÁGUA E TERMICAMENTE ISOLANTE, NAVIO, USO DO NAVIO E SISTEMA PARA A TRANSFERÊNCIA DE UM PRODUTO LÍQUIDO FRIO
[0001] A presente invenção refere-se ao campo dos tanques estanques e termicamente isolantes, notadamente para estocagem ou o transporte de líquidos quentes ou frios, e em particular a tanque para gases liquefeitos à baixa temperatura.
[0002] Conhecem-se, por exemplo, a partir de FR-A-2798358, FR-A-2709725, FR-A-2549575 ou FR-A-2398961, tanques de estocagem ou de transporte para gases liquefeitos à baixa temperatura, cuja ou cada barreira estanque, notadamente uma barreira estanque primária em contato com o produto contido no tanque, é constituída de chapas metálicas finas que são ligadas entre elas, de maneira estanque, por bordas levantadas, definindo foles deformáveis de ambos os lados de um flange de soldagem.
[0003] Para realizar as soldagens estanques das chapas metálicas com bordas levantadas sobre os flanges de soldagem de grandes comprimentos, máquinas de soldagem elétricas podem ser empregadas, por exemplo, conforme descrito em FR-A-2172837 ou FR-A-2140716. Essa máquina de soldagem de um peso relativamente importante de desloca ao longo da linha de soldagem sendo mantida colocada contra as chapas, das quais ela realiza a soldagem das bordas levantadas. Essa manutenção é realizada graças à inclinação do eixo de acionamento da máquina para a frente da máquina em seu sentido de progressão. A máquina de soldagem é assim adaptada para realizar as soldagens sobre todas as paredes do tanque, aí compreendidos as paredes verticais e o teto, permanecendo de modo constante e firmemente colocada contra a camada de chapa metálica da qual ela realiza a soldagem das bordas levantadas.
[0004] Em um tanque do tipo pré-citado, existem zonas nas quais a progressão da máquina de soldagem, que realiza cordões de soldagem entre as bordas levantadas das chapas e o flange de soldagem, deve ser interrompida, por exemplo, no nível de uma extremidade de uma parede nas proximidades de um ângulo do tanque. Apresenta-se então o problema de realizar a continuidade da membrana metálica nessa zona, sabendo-se que a barreira estanque pode ser submetida a esforços de tensão elevados resultantes, se for o caso, da contração térmica, da deformação da estrutura sustentadora no mar e/ou dos movimentos do carregamento no mar, com o marulho das ondas.
[0005] De acordo com um modo de realização, a invenção fornece um processo de fabricação de uma barreira de estanqueidade para uma parede de tanque estanque e termicamente isolante, notadamente uma parede de fundo do tanque, comportando:
  • - sobre uma barreira de isolamento térmico que apresenta uma superfície de suporte plana para a barreira da estanqueidade, disposição de uma estrutura repetida, comportando, alternativamente uma cinta de chapa e um flange de soldagem alongado ligado à superfície de suporte, de maneira que flange de soldagem se estenda paralelamente à cinta de chapa sobre pelo menos uma parte do comprimento da cinta de chapa e que bordas laterais levantadas da cinta de chapa sejam dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes.
  • - soldagem, de maneira estanque, a borda lateral levantada com o auxílio de soldagem por um cordão de soldagem retilíneo paralelo à superfície de suporte ao longo de uma primeira parte longitudinal da cinta de chapa;
  • - prolongamento do cordão de soldagem por uma parte de extremidade do cordão de soldagem que é desviado em direção a uma aresta superior da borda lateral levantada e que une a aresta superior da borda lateral levantada;
  • - realização de uma soldagem de aresta estanque entre a aresta superior da borda lateral levantada da cinta de chapa e a aresta superior da borda lateral levantada de uma cinta de chapa adjacente ao longo de uma segunda parte longitudinal da cinta de chapa, de maneira que a soldagem de aresta una, de maneira estanque, a parte de extremidade do cordão de soldagem.
[0006] Modos de realização desse processo podem comportar uma ou várias das características abaixo.
[0007] De acordo com um modo de realização, o cordão de soldagem retilíneo é fabricado com o auxílio de uma máquina de soldagem deslocando-se em apoio sobre as duas cintas de chapa adjacentes, ao longo das bordas laterais levantadas, a máquina de soldagem apresentando rodas de soldagem rotativas e rodetes de acionamento aptos para apertarem as bordas laterais levantadas, os rodetes de acionamento tendo seus eixos inclinados para a frente da máquina em seu sentido de progressão em relação à direção perpendicular às cintas de chapas.
[0008] De acordo com um modo de realização, a parte de extremidade do cordão de soldagem é realizada, desviando-se a trajetória da máquina de soldagem em direção à aresta superior das bordas laterais levantadas.
[0009] De acordo com um modo de realização, faz-se rodar a máquina de soldagem sobre um plano inclinado disposto sobre as cintas de chapa para desviar sua trajetória em direção à aresta superior das bordas laterais levantadas.
[00010] De acordo com um modo de realização, a parte de extremidade do cordão de soldagem é realizada, desviando-se um elemento de soldagem em relação a uma armação da máquina de soldagem, em direção à aresta superior das bordas laterais levantadas. Para isto, emprega-se uma máquina de soldagem, na qual o maçarico de soldagem é montado móvel em relação à armação da máquina, por exemplo, sobre um pivô de eixo transverso à direção de deslocamento da máquina ou sobre uma corrediça perpendicular à parede de tanque. Esse modo de realização do processo permite realizar a parte de extremidade desviada sem desencaixar a máquina das bordas levantadas da membrana metálica, o que é asseguradamente preferível quando se realiza a soldagem sobre uma parede vertical ou uma parede de teto do tanque.
[00011] De acordo com um modo de realização, dispõe-se uma placa de proteção acima da aresta superior das bordas laterais levantadas para manter um espaçamento entre eletrodos da máquina de soldagem, quando esses eletrodos atingem a aresta superior no nível da parte de extremidade do cordão de soldagem. Essa tal placa de proteção pode apresentar uma espessura sensivelmente igual à espessura total das duas bordas laterais levantadas adjacentes e do flange de soldagem intercalado entre elas.
[00012] De acordo com um modo de realização, pára-se a parte de extremidade do cordão de soldagem embaixo da aresta superior das bordas laterais levantadas, depois se elimina uma parte superior das bordas laterais levantadas situadas acima da parte a mais alta do cordão de soldagem.
[00013] De acordo com um modo de realização, se elimina a parte superior das bordas laterais levantadas por um recorte local da cinta de chapa, de modo que a parte a mais alta do cordão de soldagem se acha sensivelmente no fundo do recorte local. Esse recorte local pode ser de forma arredondada.
[00014] De acordo com um modo de realização, elimina-se a parte superior das bordas laterais levantadas da segunda parte longitudinal da cinta de chapa.
[00015] De acordo com um modo de realização, a parte de extremidade do cordão de soldagem é realizada diante de uma extremidade longitudinal da aba de soldagem e elimina-se uma parte superior do flange de soldagem ultrapassando aresta superior das bordas laterais levantadas após realização da parte de extremidade do cordão de soldagem, a parte superior do flange de soldagem sendo eliminada em um comprimento situado entre a parte de extremidade do cordão de soldagem e a extremidade longitudinal do flange de soldagem.
[00016] De acordo com um modo de realização, dispõe-se uma placa de proteção respectiva de ambos os lados de soldagem acima da aresta superior das bordas levantadas para manter um espaçamento entre eletrodos da máquina de soldagem, quando esses eletrodos atingem a aresta superior no nível da parte de extremidade do cordão de soldagem. Por exemplo, cada placa de proteção pode apresentar uma espessura sensivelmente igual à espessura de uma borda levantada da cinta de chapa.
[00017] De acordo com um modo de realização, a invenção fornece também um tanque estanque e termicamente isolante disposto em uma estrutura sustentadora que comporta pelo menos uma parede de tanque disposta ao longo da ou de cada parede sustentadora, a parede de tanque comportando uma barreira de estanqueidade e uma barreira de isolamento térmico disposta entre a barreira de estanqueidade e a parede sustentadora, a barreira de isolamento térmico apresentando uma superfície de suporte plana para a barreira de estanqueidade, a barreira de estanqueidade apresentando uma estrutura repetida, comportando alternativamente cintas de chapa dispostas sobre a superfície de suporte e dos flanges de soldagem alongados ligados à superfície de suporte e estendendo paralelamente às cintas de chapa sobre pelo menos uma parte do comprimento das cintas de chapa, as cintas de chapa comportando bordas laterais levantadas dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes,
pelo menos uma dessas cintas de chapa comportando:
  • - uma primeira parte longitudinal na borda lateral levantada é soldada de maneira estanque no flange de soldagem por um cordão de soldagem retilíneo paralelo à superfície de suporte;
  • - uma segunda parte longitudinal na qual a borda lateral levantada é soldada de maneira estanque na borda lateral levantada de uma cinta de chapa adjacente por uma soldagem de aresta; e
  • - uma parte intermediária na qual a soldagem de aresta da segunda parte e o cordão de soldagem retilíneo da primeira parte são ligados de maneira estanque, o cordão de soldagem apresentando uma parte de extremidade desviada em direção da aresta superior e unindo a aresta superior da borda levantada na parte intermediária da cinta de chapa, a soldagem da aresta sendo prolongada na parte intermediária, de maneira a realizar uma junção estanque com a parte de extremidade do cordão de soldagem.
[00018] De acordo com um modo de realização, uma aresta superior da borda lateral levantada da cinta de chapa é e paralela à superfície de suporte na parte intermediária da cinta de chapa.
[00019] De acordo com um modo de realização, uma altura nominal da borda lateral levantada na segunda parte longitudinal é igual a uma altura de borda lateral levantada na primeira parte longitudinal.
[00020] De acordo com um modo de realização, a altura nominal da borda levantada na segunda parte longitudinal é inferior a uma altura da borda lateral levantada na primeira parte.
[00021] De acordo com um modo de realização, a borda lateral levantada apresenta um recorte na parte intermediária da cinta de chapa para abaixar a aresta superior da borda levantada, a junção da soldagem de aresta com a parte de extremidade desviada do cordão de soldagem sendo realizada no fundo do recorte.
[00022] De acordo com um modo de realização, conveniente, por exemplo, para a realização de uma estrutura de ângulo do tanque, o tanque comporta, além disso, uma armação de retenção disposta ao longo de uma borda da parede sustentadora e ligada à estrutura sustentadora para retomar esforços de tração, a armação de retenção comportando um elemento de ligação plano disposto em uma zona marginal da parede de tanque à distância da parede sustentadora para deixar passar a barreira de isolamento térmica entre o elemento de ligação plano e a parede sustentadora, a cinta de chapa comportando uma borda de extremidade longitudinal soldada no elemento de ligação na zona marginal da parede de tanque, a segunda parte longitudinal da cinta de chapa comportando uma parte marginal que se estende entre a borda de extremidade longitudinal e uma extremidade do flange de soldagem, a aresta superior da borda levantada na parte marginal da cinta de chapa elevando-se progressivamente a partir da borda de extremidade longitudinal até uma altura nominal da segunda parte longitudinal.
[00023] De acordo com um modo de realização, a cinta de chapa e o flange de soldagem são em invar.
[00024] Esse tanque pode fazer parte de uma instalação de estocagem terrestre, por exemplo, para estocar o GNL ou ser instalado em uma estrutura flutuante, costeira ou em água profunda, notadamente um navio metaneiro, uma unidade flutuante de estocagem e de regaseificação (FSRU), uma unidade flutuante de produção e de estocagem desviada (FPSO) e outras.
[00025] De acordo com um modo de realização, um navio para um transporte de produto líquido frio comporta um duplo casco e um tanque pré-citado disposto no duplo casco.
[00026] De acordo com um modo de realização, a invenção fornece um processo de carregamento ou de descarregamento desse navio, no qual se encaminha um produto líquido frio através das canalizações isoladas, a partir de ou para uma instalação de estocagem flutuante ou terrestre em direção ou a partir do tanque do navio.
[00027] De acordo com um modo de realização, a invenção fornece também um sistema de transferência para um produto líquido frio, o sistema que comporta um navio pré-citado, canalizações isoladas ajustadas, de maneira a ligar o tanque instalado no casco do navio a uma instalação de estocagem flutuante ou terrestre e uma bomba para arrastar um fluxo de produto líquido frio através das canalizações isoladas a partir da ou em direção à instalação de estocagem flutuante ou terrestre em direção a ou a partir do tanque do navio.
[00028] Uma ideia à base da invenção é de realizar ou reestabelecer a estanqueidade de uma membrana em chapas com bordas laterais levantadas entre, por um lado, uma zona na qual um cordão de soldagem pode ser realizado por uma máquina que progride paralelamente à superfície de suporte da barreira estanque e, por outro lado, na qual uma soldagem estanque é realizada sobre a aresta das bordas levantadas. Uma outra ideia à base da invenção é de realizar essa estanqueidade, preservando a solidez e a durabilidade da membrana metálica. Determinados aspectos da invenção partem da ideia de forçar uma máquina de soldagem a seguir uma trajetória que fora concebida para evitar.
[00029] A invenção será melhor compreendida, e outras finalidades, detalhes, características e vantagens desta aparecerão mais claramente durante a descrição a seguir, de vários modos de realização particulares da invenção, dados unicamente a título ilustrativo e não limitativo, com referência aos desenhos anexados.
[00030] Nesses desenhos:
  • • a figura 1 representa uma vista parcial em perspectiva explodida de uma parede de tanque estanque e termicamente isolada no qual modos de realização da invenção podem ser empregadas;
  • • a figura 2 representa uma vista plana de um detalhe de uma membrana estanque da parede do tanque da figura 1, de acordo com a linha ll-ll;
  • • a figura 3 representa etapas sucessivas de um processo de fabricação de uma membrana estanque, de acordo com um primeiro modo de realização;
  • • as figuras 4 e 5 representam variantes do processo da figura 3;
  • • a figura 6 representa etapas sucessivas de um processo de fabricação de uma membrana estanque, de acordo com um segundo modo de realização;
  • • a figura 7 representa etapas sucessivas de um processo de fabricação de uma membrana estanque de acordo com um terceiro modo de realização;
  • • a figura 8 representa uma vista parcial em perspectiva de uma zona de extremidade de uma membrana estanque da figura 1;
  • • a figura 9 representa uma vista parcial em perspectiva de uma zona central de uma membrana estanque;
  • • a figura 10 é uma representação esquemática explodida de um tanque estanque e termicamente isolante de um navio metaneiro e de um terminal de carregamento/descarregamento desse tanque.
[00031] Na descrição abaixo, faz-se referência a uma barreira de estanqueidade que apresenta uma estrutura repetida comportando alternativamente cintas de chapa dispostas sobre a superfície de suporte e abas de soldagem alongadas ligadas à superfície de suporte e estendendo-se paralelamente às cintas de chapa sobre pelo menos uma parte do comprimento das cintas de chapa, as cintas de chapa comportando bordas laterais levantadas dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes.
[00032] Essa estrutura é, por exemplo, utilizada nos tanques do metaneiro de tipo N096 comercializados pela depositante. A figura 1 representa uma vista esquemática em perspectiva explodida das paredes estanques e isolantes desse tanque, no nível de um ângulo entre uma parede de fundo e uma parede transversal.
[00033] A estrutura sustentadora do tanque é, no caso, constituída pelo casco interno do navio com um duplo casco, do qual se representou a parede de fundo com o algarismo 1, e por divisórias transversais 2, que definem compartimentos no casco interno do navio. Sobre cada parede da estrutura sustentadora, uma parede correspondente do tanque é realizada por superposição de, sucessivamente, uma camada de isolamento secundária 3, uma barreira estanque secundária 4, uma camada de isolamento primária 5 e uma barreira estanque primária 6. No nível do ângulo entre as duas paredes, as barreiras estanques secundárias 4 das duas paredes e as barreiras estanques primárias 6 das duas paredes são ligadas por um anel de conexão 15 sob a forma de um tubo quadrado que permite retomar os esforços de tensão resultantes da contração térmica, da deformação do casco no mar e dos movimentos do carregamento. Uma estrutura possível do anel de conexão 15 é descrito mais detalhadamente na FR-A-2549575.
[00034] As barreiras estanques secundárias 4 e primárias 6 são, cada vez, constituídas de uma série de contornos em invar paralelos a bordas levantadas 8 que são dispostas alternativamente com suportes de soldagem alongados 9, também em invar. Os suportes de soldagem 9 são retidos cada vez na camada de isolamento subjacente, por exemplo, sendo alojados em ranhuras 7 formadas nos pratos de tampa de caixas cheias de matéria isolante. Essa estrutura alternada é realizada sobre toda a superfície das paredes, o que pode implicar em comprimentos muito grandes. Sobre esses grandes comprimentos, as soldagens estanques entre as bordas levantadas dos contornos e os suportes de soldagem intercalados entre eles podem ser realizadas sob a forma de cordões de soldagem retilíneos paralelos à parede, graças à máquina de soldagem descrita na introdução.
[00035] Na parede de fundo do tanque, a parte de extremidade das barreiras estanques secundária 4 e primária 6 nas proximidades do ângulo é realizada diferentemente da parte central. Essa parte de extremidade 10 é melhor visível na figura 8, que representa a barreira estanque primária 6 só por medida de simplicidade.
[00036] Os contornos com bordas levantadas 8 não são ligados diretamente ao anel de conexão 15. Uma série de forros em invar 12 é intercalada entre eles. Um forro 12 apresenta uma borda de extremidade 13 soldada continuamente a um flange do anel de conexão 15 para retomar os esforços de tensão. As bordas levantadas 16 do forro 12 apresentam um perfil complexo, comportando uma parte inclinada 17 que se eleva progressivamente a partir da borda 13 em direção aos contornos 8, depois uma parte horizontal 18, cuja altura é igual à altura das bordas levantadas 20 dos contornos 8. Os forros 12 são soldados bordas com bordas, de maneira contínua e estanque no nível da aresta superior das bordas levantadas 16. Essa soldagem de aresta pode ser realizada de maneira manual por um processo de soldagem com arco com um eletrodo não fusível TIG.
[00037] A conexão dos forros 12 com os contornos 8 é feita no nível de uma zona de recobrimento 21, na qual a borda 22 dos forros oposta à borda 13 é soldada, de maneira contínua e estanque, sobre os contornos, enquanto que as bordas levantadas vêm envolver as extremidades de bordas levantadas 20 dos contornos. A soldagem estanque no nível das arestas dos forros 12 é prolongada nessa zona, depois no nível da aresta superior das bordas levantadas 20 dos contornos 8 em direção ao suporte de soldagem 9.
[00038] O suporte de soldagem 9 intercalado entre dois contornos 8 termina no nível da zona de recobrimento 21 ou ligeiramente antes desta. Todavia, a partir de um ponto de extremidade 11, a parte superior 25 desse suporte é nivelada para que a altura do suporte de soldagem 9 seja a mesma que a altura das bordas levantadas 20, o que facilita a realização de uma soldagem de aresta estanque entre elas.
[00039] Ao longo da parte central da parede de tanque, e até às proximidades da zona de extremidade 10, a ligação estanque entre as bordas levantadas 20 dos contornos 8 e os suportes de soldagem 9 é realizada por cordões de soldagens retilíneos 26, que se estendem aproximadamente à meia-altura das bordas levantadas 20 de ambos os lados do suporte de soldagem 9. Esses cordões de soldagem 26 se estendem estritamente de modo paralelo à superfície de suporte sobre a qual a barreira de estanqueidade repousa, pois a máquina de soldagem que os realiza progride rodando sobre essa superfície e sendo firmemente aplicada contra esta. Todavia, na falta de um espaço suficiente, a máquina de soldagem com rodetes deve ser parada antes de atingir o ângulo do tanque. É preciso, portanto, estabelecer uma ligação estanque entre a parte de extremidade do cordão de soldagem 26 situado do lado do centro do tanque, e a soldagem da aresta realizada no nível dos forros 12 e da zona de recobrimento 21.
[00040] Para isto, uma técnica possível é de recortar localmente as bordas levantadas 20 dos contornos 8 na vertical da extremidade do cordão de soldagem 26, para abaixar sua aresta superior até encontrar o cordão de soldagem 26. É, então, possível prolongar a soldagem de aresta no fundo desse recorte até unir continuamente o cordão de soldagem 26. Todavia, considerando-se que o cordão de soldagem 26 é realizado a aproximadamente meia-altura das bordas levantadas 20, esse recorte local constitui uma zona de enfraquecimento notável das bordas levantadas 20 dos contornos 8 com probabilidade de concentrar os esforços e de romper por fadiga de maneira prematura.
[00041] Uma técnica preferida está representada na figura 2. Os mesmos algarismos são utilizados para designar os mesmos elementos como nas figuras 1 e 8. O fim do cordão de soldagem 26 é realizado aqui com uma parte retilínea 27 que prolonga o cordão realizado na parte central do tanque, depois uma parte desviada 28 que se eleva em relação à superfície do suporte até unir ou nivelar a aresta superior 32 das bordas levantadas 20, depois uma parte final 29 que termina no ponto 30. A soldagem de aresta 31 pode então ser prolongada a partir da zona de recobrimento 21 até a parte 29 do cordão soldado, para realizar uma junção estanque à água na zona 35.
[00042] Para realizar a parte desviada 8 e a parte final 29, uma técnica possível é de dispor um plano inclinado 40 sobre os contornos 8 de ambos os lados das bordas levantadas 20, conforme representado na figura 8, para fazer progredir a máquina de soldagem sobre esses planos inclinados. Os planos inclinados 40 apresentam um perfil similar nas partes 28 e 29 do cordão de soldagem a ser obtido.
[00043] A figura 3 ilustra um primeiro modo de realização de um processo para realizar a junção estanque dos contornos no nível da parte de extremidade 10 da barreira estanque.
[00044] Em uma primeira etapa, o cordão de soldagem 26 com as partes 27, 28 e 29 é realizado na máquina, conforme descrito anteriormente, em uma zona na qual a parte superior 25 do suporte de soldagem 9 está presente. A presença do suporte de soldagem 9 evita uma colocação em curto-circuito dos eletrodos de soldagem da máquina, quando eles atingem a aresta superior 32 das bordas levantadas 20. Em uma segunda etapa, a parte superior 25 do suporte de soldagem é nivelada na vertical das partes 28 e 29 do cordão de soldagem, conforme indicado pela linha 33. O ponto de extremidade da parte superior 25 passa, portanto, da posição indicada no algarismo 11 à posição indicada em 19. Em uma terceira etapa, a soldagem de aresta 31 é prolongada até encontrar a parte final 29 do cordão de soldagem.
[00045] A figura 4 representa uma variante desse processo, na qual a primeira etapa utiliza duas placas metálicas de proteção 37 de ambos os lados do suporte de soldagem 9, para permitir um curso mais longo dos rodetes de soldagem além da altura do suporte de soldagem 9, sem risco de curto-circuito, quando a máquina se desencaixa das bordas levantadas 20, em fim de progressão. As outras etapas permanecem inalteradas. A espessura da placa 37 pode ser aquela de um contorno 8.
[00046] A figura 5 representa uma outra variante desse processo, na qual a primeira etapa é realizada em uma zona na qual o suporte de soldagem 9 está ausente ou já foi nivelado. Uma placa de proteção 38 é colocada acima da aresta superior 32 das bordas levantadas 20 protege os eletrodos de soldagem da colocação em curto-circuito no fim da realização da parte desviada 28. A espessura da placa 38 pode ser a espessura acumulada do suporte de soldagem 9 e de dois contornos 20.
[00047] A figura 6 ilustra um segundo modo de realização de um processo para realizar a junção estanque dos contornos no nível da parte da extremidade 10 da barreira estanque.
[00048] Em uma primeira etapa, o cordão de soldagem com as partes 27, 28 e 29 é realizado na máquina, conforme descrito anteriormente. A parte desviada 28 é no caso realizada após o ponto de extremidade 11 da parte superior 25 do suporte de soldagem 9. Como variante, a parte desviada 28 poderia também ser realizada em um local onde a parte superior 25 está presente, conforme na figura 3, e nivelada em seguida. A parte final 29 do cordão de soldagem 26 é realizada embaixo da aresta superior 32 das bordas levantadas 20, com um desvio 39 em relação a esta. Esse desvio 39 permite assegurar que os rodetes da máquina de soldagem permaneçam encaixados sobre a borda levantada 20, quando da realização da parte 29, o que evita sua colocação em curto-circuito.
[00049] Em uma segunda etapa, um recorte arredondado 41 é feito no alto do suporte de soldagem, para abaixar localmente a aresta superior 32 até encontrar a parte final 29 do cordão de soldagem 26. Em uma terceira etapa, a soldagem da aresta 31 é prolongada até encontrar a parte 29 do cordão de soldagem 26 no nível do fundo 42 do recorte arredondado 41. O recorte 41 apresenta, de preferência, uma pequena profundidade que não excede % da altura das bordas levantadas 20 para não enfraquecer muito significativamente as bordas levantadas 20.
[00050] A figura 7 ilustra um terceiro modo de realização de um processo para realizar a junção estanque dos contornos no nível da parte de extremidade 10 da barreira estanque. A primeira etapa é idêntica àquela do processo da figura. Na segunda etapa, a parte superior das bordas levantadas 20 é nivelada em uma altura ligeiramente superior ao desvio 39, a fim de encontrar a parte final 29 do cordão de soldagem 26 e em um comprimento que se estende a partir da zona de recobrimento 21 entre os contornos 8 e os forros 12 e até uma borda de corte 45 situada além da parte desviada 28 do cordão de soldagem, conforme indicado pela linha 43. A linha 43 designa, portanto, a nova posição da aresta superior das bordas levantadas 20, sobre a qual a soldagem de aresta 31 é realizada até unir, de maneira estanque, a parte final 29 do cordão de soldagem 26.
[00051] Os processos das figuras 3 e 7 permitem, notadamente, realizar a junção estanque entre a soldagem de aresta 31 e o cordão de soldagem 26 em uma zona plana das bordas levantadas, cuja geometria não é, portanto, de natureza a concentrar os esforços.
[00052] Esses processos podem ser empregados para fabricar as membranas estanques primárias e/ou secundárias no nível dos ângulos do tanque, mas também para realizar reparos. Reparos que necessitam de unir, de maneira estanque, uma soldagem de aresta manual com um cordão de soldagem feito na máquina podem também ser realizados em diferentes locais do tanque, notadamente na parte central da parede de fundo. Um exemplo de reparo vai então ser descrito com referência à figura 9.
[00053] A figura 9 representa uma parte membrana primária 6 do tanque da figura 1, em uma zona central da parede de fundo. Os mesmos algarismos de referência designam os mesmos elementos. Supõe-se que o contorno 8 no centro da figura foi danificado em uma zona localizada. Para efetuar o reparo da membrana nessa zona, várias operações são necessárias:
  • - nivelar a parte superior dos suportes de soldagem 9 e bordas levantadas 20 em uma zona de reparo 50, por exemplo, da ordem de 50 cm. A zona de reparo 50 engloba a parte de contorno a reparar e ultrapassa cada lado desta;
  • - recortar o contorno 8 no nível de duas linhas transversais e de duas linhas longitudinais situadas no nível da dobra das bordas levantadas para retirar a parte danificada;
  • - colocar uma nova parte de contorno 47 de tamanho superior à parte retirada, para se obter um recobrimento longitudinal com os contornos que permaneceram no lugar no nível das extremidades 45 e 46;
  • - soldar, de maneira estanque, a nova parte de contorno 47 aos contornos que permaneceram no lugar no nível das extremidades 45 e 46;
  • - colocar as bordas levantadas 20 da nova parte de contorno 47 contra os suportes de soldagem 9 e efetuar um cordão de soldagem estanque 31 sobre sua aresta superior ao longo da zona de reparo 50; e
  • - efetuar uma conexão estanque entre as soldagens de aresta 31 e o cordão de soldagem 26 dos contornos 8 que permaneceram no lugar. Para isto, conforme mostrado no detalhe ampliado da figura 9, pode-se fazer passar a máquina de soldagem sobre o cordão 26 pré-existente e defasar sua trajetória, por exemplo, com um plano inclinado, para realizar uma parte desviada que une a soldagem de aresta 31.
[00054] De preferência, uma parte final 29 do cordão de soldagem é realizada sensivelmente de modo paralelo à aresta superior 32 das bordas levantadas para fornecer uma zona de recobrimento 35 estendida com a soldagem de aresta 31.
[00055] Em uma variante de realização, ao invés de empregar os planos inclinados 40, realiza-se a parte desviada 28 do cordão de soldagem 26, desviando brutalmente o curso da máquina de soldagem, por exemplo, aplicando-se um choque, de maneira a fazer com que a máquina saia pelo alto das bordas levantadas 20.
[00056] Os termos "alto", "baixo", "superior" e "inferior" foram empregados para descrever uma membrana situada sobre a parede de fundo do tanque. Todavia, membranas podem ser realizadas ou reparadas de maneira similar sobre as outras partes do tanque, notadamente paredes laterais e parede de teto. Os termos "alto", "baixo", "superior" e "inferior" devem, portanto, estar compreendidos por referência à posição da parede e não necessariamente em relação ao campo de gravitação terrestre.
[00057] As técnicas descritas acima para realizar uma membrana de estanqueidade podem ser aplicadas em diferentes tipos de reservatório, por exemplo, para constituir uma membrana de estanqueidade primária e/ou a membrana de estanqueidade secundária de um reservatório de GNL em uma instalação terrestre ou em uma obra flutuante como um navio metaneiro ou outro.
[00058] Com referência à figura 10, uma vista explodida de um navio metaneiro 70 mostra um tanque estanque e isolado 71 de forma geral prismática montado no duplo casco 72 do navio. A parede do tanque 71 comporta uma barreira estanque primária destinada a estar em contato com o GNL contido no tanque, uma barreira estanque secundária ajustada entre a barreira estanque primária e o duplo casco 72 do navio, e duas barreiras isolantes ajustadas respectivamente entre a barreira estanque primária e a barreira estanque secundária, e entre a barreira estanque secundária e o duplo casco 72.
[00059] De maneira conhecida em si, canalizações de carregamento/descarregamento 73 dispostas sobre a ponte superior do navio podem ser conectadas, por meio de conectores apropriados, a um terminal marítimo ou portuário para transferir um carregamento de GNL, a partir da ou em direção ao tanque 71.
[00060] A figura 10 representa um exemplo de terminal marítimo que comporta um posto de carregamento e descarregamento 75, um conduto submarino 76 e uma instalação na terra 77. O posto de carregamento e de descarregamento 75 é uma instalação fixa offshore comportando um braço móvel 74 e uma torre 78 que suporta o braço móvel 74. O braço móvel 74 sustenta um feixe de tubos flexíveis isolados 79, podendo se conectar às canalizações de carregamento/descarregamento 73. O braço móvel 74 orientável se adapta a todos os gabaritos de metaneiros. Um conduto de ligação não representado se estende ao interior da torre 78. O posto de carregamento e de descarregamento 75 permite o carregamento e o descarregamento do metaneiro 70, a partir da ou em direção à instalação na terra 77. Esta comporta tanques de estocagem de gás liquefeito 80 e condutos de ligação 81 ligados pelo conduto submarino 76 no posto de carregamento ou de descarregamento 75. O conduto submarino 76 permite a transferência do gás liquefeito entre o posto de carregamento ou de descarregamento 75 e a instalação na terra 77 em uma grande distância, por exemplo, 5 km, o que permite manter o navio metaneiro 70 à grande distância da costa durante as operações de carregamento e de descarregamento.
[00061] Para gerar a pressão necessária à transferência do gás liquefeito, utilizam-se bombas embarcadas no navio 70 e/ou bombas que equipam a instalação na terra 77 e/ou bombas que equipam o posto de carregamento e de descarregamento 75.
[00062] Embora a invenção tenha sido descrita em relação com vários modos de realização particulares, é evidente que não está aí de modo nenhum limitado e que ela compreende todos os equivalentes técnicos dos meios descritos, assim como suas combinações se estas entrarem no âmbito da invenção.
[00063] A utilização do verbo "comportar", "compreender" ou "incluir" e de suas formas conjugadas não exclui a presença de outros elementos ou de outras etapas que aqueles enunciados em uma reivindicação. O uso do artigo indefinido "um" ou "uma" para um elemento ou uma etapa não exclui, salvo menção contrária, a presença de uma pluralidade desses elementos ou etapas.
[00064] Nas reivindicações, qualquer sinal de referência entre parênteses não seria interpretado como uma limitação da reivindicação.

Claims (17)

  1. Método de fabricação de uma barreira de estanqueidade à água (6) para uma parede de tanque estanque à água e termicamente isolante, comportando:
    • - a disposição, sobre uma barreira de isolamento térmico (5) que apresenta uma superfície de suporte plana para a barreira da estanqueidade, de uma estrutura repetida, comportando, alternativamente cintas de metal em chapa (8) e um flange de soldagem alongado (9) ligado à superfície de suporte e saliente em relação a esta, de maneira que os flanges de soldagem (9) se estendam paralelamente às cintas de metal em chapa (8) sobre pelo menos uma parte do comprimento das cintas de metal em chapa e que bordas laterais (20) das cintas de metal em chapa levantadas em relação à superfície de suporte sejam dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes;
    • - para respectivamente uma primeira e uma segunda cinta adjacente de metal em chapa disposta em qualquer lado de um flange de soldagem, a soldagem, de maneira estanque à água, da borda lateral levantada (20) da cinta de metal em chapa ao flange de soldagem usando um cordão soldado retilíneo (26) paralelo à superfície de suporte ao longo de uma primeira parte longitudinal (27) da cinta de metal em chapa, o cordão soldado retilíneo (26) sendo disposto, a cada vez, abaixo de uma aresta superior (32, 41, 43) da borda lateral levantada da respectiva cinta de metal em chapa;
    • caracterizado pelas etapas de:
    • - prolongamento, a cada vez, do cordão de soldagem retilíneo por uma parte de extremidade (28, 29) do cordão soldado que é desviado com respeito à superfície de suporte na direção da aresta de borda superior (32, 41, 43) da borda lateral levantada e que une a aresta de borda superior (32, 41,43) da borda lateral levantada; e
    • - realização de uma soldagem de aresta de borda estanque à água (31) entre a aresta de borda superior da borda lateral levantada (20) da primeira cinta de metal em chapa e a aresta de borda superior da borda lateral levantada (20) da segunda cinta de metal em chapa adjacente ao longo de uma segunda parte longitudinal das duas cintas de metal em chapa, de maneira que a soldagem de aresta de borda (31) una, de maneira estanque à água, a parte de extremidade (28, 29) do respectivo cordão soldado (26) de cada uma das duas cintas de metal em chapa.
  2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cordão de soldagem retilíneo é realizado usando-se uma máquina de soldagem deslocando-se em apoio sobre as duas cintas de metal em chapa adjacentes (8), ao longo das bordas laterais levantadas (20), a máquina de soldagem apresentando rodas de soldura rotativas e roletes de acionamento aptos para apertar as bordas laterais levantadas (20), os roletes de acionamento tendo seus eixos inclinados para a frente da máquina em seu sentido de progressão em relação à direção perpendicular às cintas de metal em chapa.
  3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade do cordão de soldagem é produzida, desviando-se a trajetória da máquina de soldagem em direção à aresta de borda superior (32, 41, 43) das bordas laterais levantadas.
  4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que se faz rodar a máquina de soldagem em um plano inclinado (40) disposto sobre as cintas de metal em chapa para desviar sua trajetória em direção à aresta de borda superior das bordas laterais levantadas.
  5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que se dispõe uma placa de proteção (37, 38) acima da aresta de borda superior das bordas laterais levantadas para manter um espaçamento entre eletrodos da máquina de soldagem, quando esses eletrodos atingem a aresta superior na parte de extremidade do cordão de soldagem.
  6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade (28, 29) do cordão de soldagem é parada embaixo da aresta de borda superior (32) das bordas laterais relevadas, depois se elimina uma parte superior (41, 43) das bordas laterais levantadas situadas acima da parte a mais alta do cordão de soldagem.
  7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que se elimina a parte superior das bordas laterais levantadas para um corte local (41) da cinta de metal em chapa, de modo que a parte mais alta do cordão de soldagem se ache substancialmente no fundo do recorte local.
  8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade do cordão de soldagem é produzida diante de uma extremidade longitudinal (11) do flange de soldagem (9) e em uma parte superior (25, 33) do flange de soldagem ultrapassando a aresta de borda superior (32) das bordas laterais levantadas é eliminada, após a parte de extremidade (28, 29) do cordão de soldagem ter sido produzida, a parte superior (25, 33) do flange de soldagem sendo eliminada em um comprimento situado entre a parte de extremidade (28, 29) do cordão de soldagem e a extremidade longitudinal (11) do flange de soldagem.
  9. Tanque estanque à água e termicamente isolante, disposto em uma estrutura sustentadora, comportando uma parede sustentadora (1), o tanque comportando uma parede de tanque disposta ao longo da parede sustentadora, a parede de tanque comportando uma barreira de estanqueidade à água (6) e uma barreira de isolamento térmico (5) disposta entre a barreira de estanqueidade à água e a parede sustentadora, a barreira de isolamento térmico apresentando uma superfície de suporte plana para a barreira de estanqueidade à água;
    a barreira de estanqueidade à água (6) apresentando uma estrutura repetida que comporta alternativamente cintas de metal em chapa (8) dispostas sobre a superfície de suporte e abas de soldagem (9) alongadas ligadas à superfície de suporte, salientes em relação a esta, e que se estende paralelamente às cintas de metal em chapa sobre pelo menos uma parte do comprimento das cintas de metal em chapa, as cintas de metal em chapa comportando bordas laterais (20) as quais são levantadas em relação à superfície de suporte dispostas contra os flanges de soldagem adjacentes,
    cada uma das duas cintas de metal em chapa disposta em qualquer lado de um flange de soldagem compreendendo uma primeira parte longitudinal, na qual a borda lateral levantada (20) é soldada de maneira estanque à água ao flange de soldagem (9) por um cordão de soldagem retilíneo (26, 27) paralela à superfície de suporte, o cordão soldado retilíneo (26) sendo disposto a cada vez abaixo de uma aresta superior (32, 41, 43) da borda lateral levantada da respectiva cinta de metal em chapa,
    caracterizado pelo fato de cada uma das duas cintas de metal em chapa dispostas em qualquer lado de um flange de soldagem, mais ainda, compreender:
    uma segunda parte longitudinal, na qual a borda lateral levantada (20) é soldada, de maneira estanque à água na borda lateral levantada (20) da outra cinta adjacente de metal em chapa por uma soldagem de aresta de borda (31), e
    uma parte intermediária, na qual a soldagem de aresta de borda (31) da segunda parte e o cordão de soldagem retilíneo (26, 27) da primeira parte são conectados de maneira estanque à água, o cordão de soldagem tendo a cada vez uma parte de extremidade (28, 29) a qual é desviada em relação à superfície de suporte em direção a uma aresta de borda superior (32, 41, 43) e unindo a aresta de borda superior (32, 41, 43) da borda levantada (20) na parte intermediária da respectiva cinta de metal em chapa, a soldagem de aresta de borda (31) sendo prolongada na parte intermediária de cada uma das duas cintas de metal em chapa, de maneira a realizar uma junção estanque à água com a parte de extremidade (28, 29) do respectivo cordão de soldagem das duas cintas de metal em chapa.
  10. Tanque, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a aresta de borda superior (32, 43) da borda lateral levantada (20) da cinta de metal em chapa é retilínea e paralela à superfície de suporte na parte intermediária da cinta de metal em chapa.
  11. Tanque, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que uma altura nominal (32) da borda lateral levantada (20) na segunda parte longitudinal é igual a uma altura da borda lateral levantada (20) na primeira parte longitudinal.
  12. Tanque, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a altura nominal (43) da borda lateral levantada (20) na segunda parte longitudinal é inferior à altura da borda lateral levantada (20) na primeira parte.
  13. Tanque, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a borda lateral levantada apresenta um recorte (41) na parte intermediária da cinta de metal em chapa para abaixar a aresta superior da borda levantada, a solda de aresta de borda se encontrando com a parte de extremidade desviada do cordão de soldagem no fundo (42) do recorte.
  14. Tanque, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o tanque comporta, além disso, um reforço de retenção (15) disposto ao longo de uma borda da parede sustentadora (1) e ligado à estrutura sustentadora para reagir a uma carga de tração, o reforço de retenção comportando um elemento de ligação plano (15) disposto em uma zona marginal da parede do tanque a alguma distância da parede sustentadora para deixar passar a barreira de isolamento térmico (5) entre o elemento de ligação plano e a parede sustentadora (1), a cinta de metal em chapa (12) comportando uma borda de extremidade longitudinal (13) soldada ao elemento de ligação na zona marginal (10) da parede de tanque, a segunda parte longitudinal da cinta de metal em chapa comportando uma parte marginal (12) que se estende entre a borda de extremidade longitudinal (13) e uma extremidade do flange de soldagem (9), a aresta superior (17) da borda lateral levantada (16) na parte marginal da cinta de metal em chapa (12) elevando-se progressivamente a partir da borda de extremidade longitudinal até uma altura nominal (32, 43) da segunda parte longitudinal.
  15. Navio (70), para o transporte de um produto líquido frio, caracterizado pelo fato de que o navio comportando um duplo casco (72) e um tanque (71) como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 14, disposta no duplo casco.
  16. Uso de um navio (70), como definido na reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o uso de um produto líquido frio é realizado através de canalizações isoladas (73, 79, 76, 81), a partir de ou em direção de uma instalação de estocagem flutuante ou na costa (77) em direção a ou a partir do tanque do navio (71), de modo a carregar ou descarregar o navio (70).
  17. Sistema para a transferência de um produto líquido frio, caracterizado pelo fato de que o sistema comportando um navio (70), como definido na reivindicação 15, canalizações isoladas (73, 79, 76, 81) dispostas de maneira a ligar o tanque (71) instalado no casco do navio a uma instalação de estocagem flutuante ou na costa (77), e uma bomba para direcionar um fluxo de produto líquido frio através das canalizações isoladas, a partir da ou em direção à instalação de estocagem flutuante ou na costa em direção a ou a partir do tanque do navio.
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