BR112014000797B1 - Aparelho para fixação de elementos alongados em uma disposição de superposição paralela, método de fixação de elementos alongados, disposição de superposição e navio de lançamento - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA FIXAÇÃO DE ELEMENTOS ALONGADOS EM UMA DISPOSIÇÃO DE SUPERPOSIÇÃO PARALELA, MÉTODO DE FIXAÇÃO DE ELEMENTOS ALONGADOS, DISPOSIÇÃO DE SUPERPOSIÇÃO E NAVIO DE LANÇAMENTO. A presente invenção refere-se a um aparelho para fixação de elementos alongados em uma disposição tandem paralela durante o lançamento submarino dos elementos que compreende garras reciprocantes opostas para forçar em conjunto os segmentos de braçadeira ao redor dos elementos alongados para montar uma braçadeira tandem que aplica forças de fixação aos elementos alongados.

Description

[001] Esta invenção refere-se a sistemas para unir dois ou mais tubos, cabos ou outros elementos alongados paralelos durante operações offshore, por exemplo, em uma disposição 'tandem' durante o lançamento de tubos. A invenção abrange dispositivos, aparelhos e métodos de união para encaixar tais dispositivos de união e entre tubos, cabos ou outros elementos alongados.

[002] Muitas vezes é desejável instalar dois ou mais elementos alongados ao longo da mesma rota submarina, tal como, um tubo de diâmetro maior primário para conduzir hidrocarbonetos e um tubo de diâmetro menor secundário para conduzir água, gás ou produtos químicos usados para produzir hidrocarbonetos.

[003] Embora os tubos sejam usados como um exemplo neste relatório descritivo, um elemento não precisa ser um tubo para conduzir fluidos, porém, em vez disso, um cabo para conduzir energia ou dados. Um elemento secundário será geralmente de um diâmetro muito menor (tipicamente <20 cm) que um elemento primário, porém, uma diferença no tamanho entre os elementos não é essencial para a invenção em um sentido amplo.

[004] Onde os elementos, tais como, tubos ou cabos seguem a mesma rota, pode ser benéfico instalar os elementos de maneira simultânea. Isto é comumente obtido por uma técnica de tandem onde um ou mais elementos secundários são fixados por uma sucessão de braçadeiras em um elemento primário em um navio lançador de tubos, e os elementos são, então, lançados paralelos em direção ao leito do mar.

[005] A instalação de uma tubulação tandem envolve geralmente desenrolar o tubo secundário em um navio lançador de tubos. O tubo primário também pode ser desenrolado em uma disposição reel-lay, embora este possa ser fabricado no navio lançador de tubos, por exemplo, em uma operação S-lay.

[006] Um navio reel-lay típico 10 esquematicamente mostrado na Figura 1 é encaixado em um carretel de armazenamento e posicionamento 12 para posicionar um tubo primário 14 e tem uma rampa de lançamento ajustável 16 que é capaz de posicionar uma faixa de produtos em ângulos de lançamento variados, que pode ser de cerca de 20° a 90° em relação á horizontal. Uma inclinação d a rampa de lançamento 16 é determinada pela profundidade da água na qual a tubulação está sendo assentada e pelas características da tubulação, tal como, seu diâmetro e dureza.

[007] Em uma sucessão a jusante do carretel 12, a rampa de lançamento 16 conduz uma calha de guia 18 para guiar o tubo primário 14; um alinhador de tubo 20 para alinhar o tubo primário 14; um tensi- onador tipo trilho 22 para preensão do tubo primário 14 entre trilhos articulados; e uma braçadeira de afastamento 24 para fixação do tubo primário 14 sempre que o tensionador 22 liberar o tubo primário 14. Uma braçadeira de deslocamento pode ser usada em vez de um ten- sionador tipo trilho 22; as referências neste relatório descritivo a um tensionador devem ser efetuadas para incluir uma braçadeira de des-locamento, exceto onde o contexto demande em contrário.

[008] Conforme a Figura 2 mostra, um carretel tandem 26 pode ser encaixado em um navio 10 para posicionar um elemento secundário, tal como, um tubo secundário 28 no tubo primário 14 ao operar em modo tandem. Neste modo, uma calha tandem 30 guia o tubo secundário 28 e o tubo secundário 28 é colocado em alinhamento com o tubo primário 14, de modo que o tubo secundário 28 se situe paralelo ao tubo primário 14 a jusante do tensionador 22. O tubo secundário 28, então, se situa diretamente acima da linha central longitudinal do tubo primário 14 ou, quando o tubo primário 14 for vertical, diretamente para trás da linha central longitudinal do tubo primário 14. O tubo secundário 28 é, então, pronto para ser fixado ao tubo primário 14 em plataformas de trabalho em um abrigo 32 na rampa de lançamento 16 entre o tensionador 22 e a braçadeira de afastamento 24.

[009] Na prática, um alinhador adicional pode ser usado para o tubo secundário 28 a jusante da calha tandem 30, porém, este foi omitido da Figura 2 por uma questão de clareza. Também, o tubo secundário 28 pode passar através de um tensionador adicional, porém, tal tensionador pode não ser requerido e também ter sido omitido por uma questão de clareza.

[0010] Em uma disposição tandem da técnica anterior, conhece- se um tubo secundário 28 que é totalmente desviado ao redor do ten- sionador 22 antes de ser alinhado ao tubo primário. Isto torna difícil alinhar o tubo secundário 28 sem dobrar excessivamente o mesmo ou requerer alinhamento adicional, excesso se existir uma folga substancial e desvantajosa sob o tensionador 22. O tensionador pesado 22 deve ser montado tão baixo quanto possível na rampa de lançamento 16 para auxiliar na estabilidade do navio 10.

[0011] A patente U.S. número 5975802 de Willis (Cessionário: Stolt Comex Seaway Ltd.) descreve uma disposição tandem conhecida em detalhes, que inclui a relação entre os caminhos de um tubo primário e um tubo secundário à medida que eles passam ao longo de suas respectivas calhas e são unidos para fixação. No exemplo mostrado na patente U.S. número 5975802, o tubo primário é fabricado à bordo do navio lançador de tubos e o tubo secundário é desenrolado de um carretel, embora será claro para o leitor versado na técnica que ambos os tubos podem ser enrolados com a adição de um carretel de arma- zenamento e posicionamento para o tubo primário, conforme na Figura 2. O conteúdo da patente U.S. número 5975802 é incorporado no presente documento a título de referencia, como os antecedentes da técnica da presente invenção.

[0012] Uma braçadeira tandem conhecida 34 mostrada na Figura 3 emprega um bloco tipo berço afunilado 36 de borracha ou poliuretano entre um tubo primário 14 e um tubo secundário 28. O bloco 36 tem uma superfície inferior côncava conformada para encaixar a curvatura em corte transversal do tubo primário 14 e um furo para envolver e reter o tubo secundário 28. O bloco 36 tem duas partes que, quando montadas juntas, definem o furo e circundam o tubo secundário 28.

[0013] Em uso, as duas partes do bloco 36 são montadas ao redor do tubo secundário 28 para reter o tubo secundário 28 no furo. O bloco 36 que retém o tubo secundário 28 é, então, fixado ao tubo primário 14 por cintas circunferenciais paralelas tensionadas 38 que envolvem o tubo primário 14 e o bloco 36. As cintas 38 mantêm as duas partes do bloco 36 juntas enquanto mantêm o tubo secundário 28 paralelo e ligeiramente espaçado do tubo primário 14.

[0014] As demandas de serviço na braçadeira 4 são altas. O bloco 36 e as cintas 38 devem resistir às tensões de lançamento da tubulação a partir do navio lançador de tubos 10 até o leito do mar. O bloco 36 e as cintas 38 também precisam resistir à carga de retirada do tubo secundário 28 do carretel tandem 26 se nenhum tensionador adicional for usado.

[0015] Posteriormente, o bloco 36 e as cintas 38 devem continuar a reter o tubo secundário 28 no tubo primário 14 para a duração da tubulação tipicamente, por pelo menos vinte anos, sem movimento relativo significativo entre os tubos 14, 28.

[0016] Durante as operações tandem em um navio lançador de tubos 10, tais como, aquelas esquematicamente mostradas na Figura 2 ou conforme descrito em detalhes na patente U.S. número 5975802, a intervenção manual é requerida próxima aos tubos 14, 28 na rampa de lançamento 16 em uma localização a jusante do tensionador 22, para posicionar, alinhar e fixar manualmente os tubos 14, 28. Em particular, uma sucessão de braçadeiras 34 deve ser montada e encaixada nos tubos 14, 28 por trabalhadores que operam em um espaço confinado na rampa de lançamento 16, que é acentuadamente inclinada e irá arfar à medida que o navio lançador de tubos 10 se desloca pelas ondas. As considerações de segurança e precisão tornam necessário reduzir a velocidade de deslocamento linear dos tubos 14, 28 em relação ao navio 10 enquanto o processo de instalação de braçadeira é realizado, ou interromper de maneira intermitente o movimento de lançamento de tubos em conjunto.

[0017] As operações tandem são, portanto, trabalhosas e ineficientes, não apenas em custos de trabalho, mas, também em tempo de navio - que vale tipicamente cerca de US$300.000 por dia. As taxas de lançamento de tubos no modo tandem podem ser menores que 500m por hora, e possivelmente tão pouco quanto 300-400m por hora. Isto é menor que metade da velocidade típica de operações reel-lay sem tandem e, então, aproximadamente dobra o tempo de navio na estação e, portanto, aumenta muito o custo do navio durante o lançamento de tubos. Também será aparente que se um navio lançador de tubos precisar permanecer na estação por quatro dias em vez de dois, é mais provável encontrar condições climáticas que irão interromper a operação de lançamento de tubos ou forçar seu abandono temporário, novamente com um aumento potencialmente grande de tempo e custo.

[0018] Se for possível aumentar a velocidade de lançamento de tubos no modo tandem para se aproximar de uma velocidade típica de lançamento de tubos sem tandem, a economia de custo pode ser muito substancial. Certamente, é essencial que esta economia seja obtida sem comprometer a segurança.

[0019] É contra este antecedente que a presente invenção foi desenvolvida.

[0020] A invenção envolve prender duas metades de envoltório de almofadas tandem aos elementos primários e secundários, fixando os dois elementos em conjunto. As almofadas são presas por cavilhas que engatam em furos opostos nas almofadas de acoplamento à medida que as almofadas são unidas.

[0021] Deste modo, a invenção se refere ao aparelho para fixar elementos alongados em uma disposição tandem paralela durante o lançamento submarino dos elementos, o aparelho que compreende garras reciprocantes opostas para forçar os segmentos de braçadeira em conjunto ao redor dos elementos alongados para montar uma braçadeira tandem que aplica forças de fixação aos elementos alongados.

[0022] Cada garra tem adequadamente uma cavidade para acomodar um respectivo segmento de braçadeira. Esta cavidade pode ter pelo menos duas superfícies de pressão para aplicar a força de mon-tagem em localizações separadas de um segmento de braçadeira na cavidade. Tais superfícies de pressão se estendem de maneira substancialmente ortogonal adequada em relação a uma direção recipro- cante das garras. As cavidades são preferencialmente conformadas entre as superfícies de pressão para proporcionar folga para deflexão externa de segmentos de braçadeira que aplicam forças aos elementos alongados.

[0023] A cavidade tem vantajosamente formações de retenção engatáveis às formações de retenção correspondentes dos segmentos de braçadeira, cujas formações de retenção são preferencialmente liberáveis em uma direção geralmente paralela aos elementos.

[0024] Onde os elementos alongados forem longitudinalmente móveis em relação ao aparelho durante a fixação em uma direção de lan- çamento, as cavidades são preferencialmente abertas para permitir que a braçadeira montada se mova para fora das garras com os elementos alongados na direção de lançamento. Pelo menos uma lingue- ta de retenção é adequadamente proporcionada para manter um segmento de braçadeira em uma cavidade até que o segmento de braçadeira tenha sido montado em uma braçadeira. A lingueta de retenção, por exemplo, pode ser orientada em uma posição de retenção para manter o segmento de braçadeira na cavidade e pode ser móvel contra esta orientação em uma posição de liberação para liberar o segmento de braçadeira da cavidade.

[0025] Onde cada segmento de braçadeira tiver duas ou mais reentrâncias, geralmente paralelas mutuamente espaçadas conformadas para se estender parcialmente ao redor dos respectivos elementos alongados, o aparelho é vantajosamente disposto para aplicar a força de montagem em um lado de uma reentrância e subsequentemente em outro lado desta reentrância.

[0026] O aparelho pode compreender adicionalmente um dispositivo de aperto a jusante das garras para apertar o engate dos segmentos de braçadeira inicialmente montado pelas garras. O dispositivo de aperto é preferencialmente disposto para aplicar a força de aperto entre as reentrâncias. Tal dispositivo de aperto compreende adequadamente uma constrição através da qual pelo menos parte da braçadeira passa após sair das garras, cuja constrição pode ser definida por rodas de aperto entre as quais pelo menos parte da braçadeira é forçada após sair das garras.

[0027] Onde os elementos alongados forem longitudinalmente móveis em relação ao aparelho em uma direção de lançamento, as garras são preferencialmente suportadas por um carro que é móvel na direção de lançamento durante a fixação. O carro pode ser reciprocamente móvel em um curso de engate na direção de lançamento durante a fixação e em um curso de retorno oposto à direção de lançamento após a fixação. Também, as garras são vantajosamente móveis na direção de lançamento em relação ao carro à medida que o carro se move na direção de lançamento durante a fixação. Neste caso, as garras podem ser móveis em direção umas às outras em caminhos convergentes à medida que elas se movem na direção de lançamento em relação ao carro. Também é possível que as garras sejam móveis em direção umas às outras através de um elemento de cunha que é longitudinalmente móvel em relação ao carro, ou através de atuadores que atuam entre o carro e as garras.

[0028] A invenção abrange um método de fixação de elementos alongados em uma disposição tandem paralela durante o lançamento submarino dos elementos, o método que compreende forçar em conjunto uma pluralidade de segmentos de braçadeira ao redor dos elementos alongados para montar uma braçadeira tandem que aplica forças de fixação aos elementos alongados.

[0029] A força de montagem pode ser localmente aplicada aos segmentos de braçadeira em diferentes localizações dos segmentos de braçadeira em tempos diferentes. Por exemplo, onde cada segmento de braçadeira tem duas ou mais reentrâncias mutuamente espaçadas geralmente paralelas conformadas para se estender parcialmente ao redor dos respectivos elementos alongados, o método compreende aplicar adequadamente a força de montagem em um lado de uma reentrância e subsequentemente em outro lado desta reentrância. A força de montagem pode ser aplicada fora das reentrâncias empurram em conjunto as extremidades dos segmentos de braçadeira enquanto permite que os segmentos de braçadeira arqueiem centralmente mediante a fixação dos elementos alongados e, aplique subsequentemente a força entre as reentrâncias para empurrar em conjunto as regiões centrais dos segmentos de braçadeira para apertar a fixação dos ele- mentos alongados.

[0030] Os segmentos de braçadeira podem ser permitidos a se mover com os elementos alongados em uma direção de lançamento enquanto força os mesmos ao redor dos elementos alongados.

[0031] Para descrever o estado da técnica, a referência já foi feita às Figuras 1 a 3 dos desenhos em anexo, em que:

[0032] a Figura 1 é uma vista lateral esquemática de um navio reel-lay típico;

[0033] a Figura 2 é uma vista lateral esquemática de um navio reel-lay adaptado para lançamento de tubo tandem; e

[0034] a Figura 3 é uma vista em perspectiva de tubos primários e secundários unidos por um bloco e cintas de acordo com a técnica anterior.

[0035] A fim de que a invenção possa ser prontamente entendida, a referência será efetuada agora, por meio de exemplo, aos desenhos restantes, em que:

[0036] a Figura 4 é uma vista em perspectiva de um par de segmentos de um bloco tandem de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

[0037] a Figura 5 é uma vista lateral de um dos segmentos da Figura 4;

[0038] a Figura 6 é uma vista frontal do segmento da Figura 5;

[0039] a Figura 7 é uma vista em perspectiva de um par de segmentos de um bloco tandem, de acordo com uma segunda modalidade da invenção;

[0040] a Figura 8 é uma vista em perspectiva de blocos tandem, de acordo com a primeira modalidade da invenção que é montada e em uso em tubos tandem;

[0041] a Figura 9 é uma vista de extremidade de um dos blocos tandem da Figura 8 em uso em tubos tandem;

[0042] as Figuras 10 a 14 são vistas laterais de variantes de cavilha que podem ser usadas nos segmentos mostrados nas Figuras 4 a 9;

[0043] as Figuras 15 a 17 são vistas em perspectiva de operações de fixação de teste que envolvem protótipos de blocos tandem da invenção;

[0044] as Figuras 18a a 18d são vistas laterais esquemáticas parciais de um aparelho de acordo com a invenção para aplicar blocos tandem da invenção em tubos primários e secundários, que mostram uma sequência operacional do aparelho;

[0045] as Figuras 19 e 20 são vistas em corte transversal esquemáticas que mostram duas etapas operacionais do aparelho mostrado nas Figuras 18a a 18d;

[0046] a Figura 21 é uma vista lateral esquemática de um aparelho alternativo, de acordo com a invenção para aplicar blocos tandem da invenção aos tubos primários e secundários; e

[0047] as Figuras 22 e 23 são vistas em perspectiva esquemáticas de aparelhos alternativos, de acordo com a invenção, para aplicar blocos tandem da invenção aos tubos primários e secundários.

[0048] A referência também será feita à Tabela 1 em anexo, que estabelece cargas de entrada e saída para uma variedade de perfis de cavilha sob teste com um encaixe por interferência em furos proporcionados em ‘discos’ de teste de Nylon 6-6.

[0049] Referindo-se primeiramente à Figura 4 dos desenhos, um bloco tandem 40, de acordo com uma primeira modalidade da invenção compreende almofadas na forma de dois segmentos idênticos 42. Os segmentos 42 são unidos em uma relação face a face ao redor de um plano longitudinal bipartido central de simetria. Isto forma um bloco 40 com uma Figura 8 em corte transversal que circunda e localiza elementos primários e secundários, tais como, tubos, conforme será explicado.

[0050] Referindo-se agora também às Figuras 5 e 6 que mostram um dos segmentos 42, o lado interno de um segmento 42 compreende duas reentrâncias aproximadamente meio cilíndricas cujos eixos de curvatura são paralelos uns aos outros, isto é, uma reentrância primária maior 44 e uma reentrância secundária menor 46. As reentrâncias 44, 46 são separadas por uma face oblonga geralmente central 48 que se situa substancialmente no plano longitudinal bipartido central. Duas faces adicionalmente oblongas 50, 52 se situam substancialmente no mesmo plano em extremidades opostas do segmento 42, uma face inferior 50 que se encontra da primeira reentrância 44 e uma face superior 52 que se encontra fora da reentrância secundária 46. Os eixos de curvatura das reentrâncias 44, 46 são paralelos e se situam ligei-ramente além do plano longitudinal bipartido central.

[0051] Conforme a Figura 9 irá mostrar, os raios de curvatura das reentrâncias primárias e secundárias 44, 46 são selecionados para corresponder aos raios externos dos tubos primários e secundários 14, 28. Ao selecionar os raios de curvatura, a tolerância pode ser efetuada para flexão do segmento 42 durante a montagem do bloco 40 à medida que as paredes das reentrâncias 44, 46 encostam-se resilientemente aos tubos primários e secundários 14, 28 para aplicar cargas de fixação aos mesmos.

[0052] Cada face 48, 50, 52 do segmento 42 tem uma cavilha lon- gitudinalmente-deslocada 54 que se projeta ortogonalmente a partir da face 48, 50, 52. A cavilha 54 é longitudinalmente espaçada a partir de um furo atravessante 56 ajustado na face 48, 50, 52. O furo 56 e a cavilha 54 são simetricamente dispostos ao redor do centro longitudinal da face 48, 50, 52. A disposição das cavilhas 54 e dos furos 56 é de modo que quando os dois segmentos 42 forem alinhados face a face para montagem no bloco 40, as cavilhas 54 de cada segmento 42 se alinhem aos furos 56 do segmento oposto 42. As cavilhas 54, deste modo, entram nos furos opostos 56 quando os segmentos 42 forem pressionados em conjunto ao redor dos tubos primários e secundários 14, 28 ou outros elementos, para formar um bloco 40 com uma Figura 8 em corte transversal.

[0053] Os segmentos 42 são de materiais plásticos fundidos ou moldados por injeção, tais como, poliamida ou poliuretano e as cavilhas 54 são de aço, embora outros materiais sejam possíveis. Um segmento 42 pode ser moldado ao redor das cavilhas 54 em um processo de moldagem insert ou outsert ou as cavilhas 54 podem ser engatadas nos furos de montagem 58 proporcionados em um segmento pré-moldado 42. Pode existir, por exemplo, um engate rosqueado entre as cavilhas 54 e os furos de montagem 58. De maneira alternativa, pode existir um encaixe por interferência entre as cavilhas 54 e os furos de montagem 58, cuja resistência pode ser aumentada por nervuras, rosqueamento ou, de outro modo, texturização de uma porção de raiz de uma cavilha 54 a ser recebida em um furo de montagem 58.

[0054] Conforme mais bem avaliado na Figura 4, nesta modalidade da invenção, o lado externo de cada segmento 42 tem nervuras integrais longitudinalmente espaçadas 60 que se situam em planos paralelos. As superfícies planas lisas das reentrâncias primárias e secundárias 44, 46 espalham a carga de fixação nos produtos a serem acoplados pelo bloco 40, e maximizam a área de contato entre os segmentos 42 e os produtos para assegurar a distribuição de pressão de contato uniforme.

[0055] As Figuras 4 e 5 mostram melhor que o lado externo de cada segmento 42 compreende uma primeira formação de parte cilíndrica convexa 62 que é o lado externo da primeira reentrância 44. O raio de curvatura da primeira formação 62 é centralizado no mesmo eixo geométrico de curvatura que a primeira reentrância 44. A primeira formação 62 termina em sua extremidade inferior atrás da face inferior 50 em regiões em massa longitudinalmente espaçadas 64 que contêm respectivamente um furo 56 e uma cavilha 54 ajustada em um furo de montagem paralelo 58. As nervuras 60 se estendem a partir da primeira formação 62 até entre as regiões em massa 64.

[0056] Uma segunda formação cilíndrica de parte convexa 66 se encontra no lado externo da reentrância secundária 46. O raio de curvatura da segunda formação 66 é centralizado no mesmo eixo geométrico de curvatura que a reentrância secundária 46. As regiões em massa longitudinalmente espaçadas 68 se estendem a partir de trás da face central 48 até atrás da face superior 52. Uma destas regiões em massa 68 contém dois furos 56; a outra contém duas cavilhas 54 ajustadas nos furos de montagem paralelos 58. As nervuras 60 se estendem ao longo da segunda formação 62 entre as regiões em massa 68.

[0057] As nervuras 60 endurecem os segmentos 42 com uso de material mínimo, enquanto retêm alguma conformidade útil. Elas também resistem à distorção pós-moldagem dos segmentos 42. As regiões em massa 64, 68 adicionam resistência à interface chave entre os segmentos 42 através das cavilhas 54 e dos furos 56. As regiões em massa 64, 68 asseguram que existe material suficiente circundando os furos de cavilha 56; elas também proporcionam superfícies externas paralelas ao plano longitudinal central do bloco 40, adequado para a aplicação de carga dentro dos segmentos 42 durante montagem do bloco 40.

[0058] Os sulcos longitudinais 70 são dispostos nos lados superior e inferior 72, 74 de cada segmento 42, cada um que se estende paralelo e ligeiramente espaçado da face inferior 50 e da face superior 52. Os sulcos 70 são recursos de retenção para manter os segmentos 42 em uma máquina de montagem antes dos segmentos 42 serem pres- sionados em conjunto ao redor dos tubos primários e secundários 14, 28 ou outros elementos para montar o bloco 40.

[0059] Chanfros e raios são empregados em bordas e cantos dos segmentos 42 para minimizar as concentrações de tensão e, também, assegurar introduções adequadas para a manipulação automatizada, por exemplo, em funis de mistura e cilindros de montagem de máquinas de montagem.

[0060] Em uma segunda modalidade da invenção mostrada na Figura 7, um bloco tandeming 76 compreende dois segmentos idênticos 78 cada um tem nervuras paralelas longitudinalmente espaçadas 80 dispostas dentro de uma primeira reentrância 82 e uma reentrância secundária 84. Uma primeira formação de parte cilíndrica convexa 86 no lado externo da primeira reentrância 82 e uma segunda formação cilíndrica de parte convexa 88 no lado externo da reentrância secundária 84 são substancialmente lisas. Esta variante tem o benefício de que as nervuras internas 80 aprimoram a garra nos produtos acoplados pelo bloco 76; elas melhoram o atrito aumentando a pressão de fixa-ção por área de unidade, e criam uma interface mecânica ao chavea- mento localmente nos revestimentos dos produtos.

[0061] Os segmentos 78 da segunda modalidade também têm entalhes tipo bolso 90 entre as regiões em massa em uma face central 92 e uma face inferior 94, para reduzir o uso de material sem reduzir significativamente a resistência. Um entalhe similar 96 é disposto entre as regiões em massa no lado externo da face inferior 94.

[0062] Outros recursos da segunda modalidade, tais como, as cavilhas 54 e os sulcos 70 correspondem em função aqueles da primeira modalidade; numerais similares são usados para recursos similares.

[0063] A Figura 8 dos desenhos mostra segmentos 42 da primeira modalidade sendo pressionados em conjunto em relação face a face ao redor dos tubos primários e secundários 14, 28 para montar um bloco 40 que conecta e separa os tubos 14, 28 em uma disposição tandem. Os segmentos 74 da segunda modalidade irão funcionar do mesmo modo. Os tubos 14, 28 podem se mover de maneira contínua ou podem ser intermitentemente mantidos estacionários durante a montagem do bloco 40.

[0064] As extremidades distais das cavilhas 54 em cada face se situam inicialmente nos furos 56 nas faces de contraparte dos segmentos opostos 42. A pressão interna aplicada às superfícies externas planas das regiões em massa 64, 68 nas setas P mostradas na Figura 8, então, força os segmentos 42 em conjunto à medida que as cavilhas 54 são impelidas mais fundo nos furos 56.

[0065] Conforme mais bem mostrado na vista em corte transversal do bloco montado na Figura 9, as reentrâncias primárias semicilíndri- cas 44 dos segmentos opostos 42 formam um invólucro substancialmente circular para o tubo primário 14 e as reentrâncias secundárias semicilíndricas 46 dos segmentos opostos 42 formam um invólucro substancialmente circular para o tubo secundário 28. O tubo secundário 28 é espaçado do tubo primário 14 através da altura da face central 48.

[0066] Quando os segmentos 42 forem totalmente pressionados em conjunto, o contato entre as faces 48, 50, 52 e suas contrapartes do segmento oposto 42 não é essencial. Na verdade, é vantajoso para pelo menos uma das faces 48, 50, 52 permanecer ligeiramente separada da montagem porque se as faces 48, 50, 52 em ambos os lados de um tubo fixado 14, 28 se reunirem, nenhuma força de fixação adicional será aplicada a este tubo 14, 28 fixado entre os segmentos 42.

[0067] A resiliência dos segmentos 42 ajuda a assegurar um cai- mento justo ao redor dos tubos primários e secundários 14, 28 e a aplicação contínua de força de fixação aos tubos 14, 28. Isto ajuda a evitar o movimento do bloco 40 em relação aos tubos 14, 28 para a vida de trabalho da tubulação tandem, se axialmente ao longo dos tubos 14, 28 ou circunferencialmente ao redor dos tubos 14, 28. Isto também ajuda a evitar o movimento relativo entre os tubos 14, 28, tal como, a separação além do espaçamento predeterminado pelo bloco 40.

[0068] A força de inserção e o movimento de inserção podem ser facilmente medidos para inferir que haverá resistência suficiente para separação dos segmentos 42, que pode causar, de outro modo, o afrouxamento ou desmontagem não intencional do bloco 40 devido à remoção das cavilhas 54 dos furos 56. Os resultados de teste, tais como, aqueles discutidos abaixo podem ser usados para desenvolver alvos para a força de inserção e o movimento de inserção que irão assegurar resistência suficiente para a separação dos segmentos 42.

[0069] Após a montagem, um bloco 40 é conduzido a jusante através do movimento externo ou de lançamento dos tubos 14, 28 da direita para esquerda, conforme mostrado na Figura 8, que permite que o próximo bloco 40 seja montado a partir dos segmentos adicionais 42 a montante do bloco precedente 40.

[0070] O bloco da invenção tende a ser montado em um processo amplamente automatizado, para o benefício de velocidade, resistência de fixação e segurança. Vantajosamente, não existe necessidade de circundar os tubos primários e secundários com cintas evitando, assim, uma operação inadequada e demorada que é difícil para automatizar e que fornece resistência de fixação imprevisível. Em vez disso, os segmentos são unidos como duas metades de lados opostos dos tubos e robustamente montados em uma operação de encaixe por pressão simples com resultados previsíveis e facilmente verificáveis.

[0071] Passando agora para as variantes de cavilha nas Figuras 10 a 14 dos desenhos, estes mostram alguns exemplos de muitos perfis que podem ser adotados para adequar as forças de inserção e re- moção.

[0072] Cada variante de cavilha 54A a 54D nas Figuras 10 a 13 tem três porções: uma porção de raiz 98 em uma extremidade proximal; uma porção de alinhamento estreita 100 em uma extremidade distal; e uma porção de haste 102 disposta entre a porção de raiz 98 e a porção de alinhamento 100. A variante de cavilha 54E na Figura 14 tem apenas uma porção de raiz 98 em uma extremidade proximal e uma porção de haste 102 em uma extremidade distal, embora a extremidade distal da porção de haste 102 seja ligeiramente afunilada para auxiliar o alinhamento com um furo 56 de um segmento 42, 74.

[0073] A porção de raiz 98 de cada cavilha 54A a 54E é adaptada para engate dentro de um furo de montagem 54 de um segmento 42, 74. Conforme previamente mencionado, a porção de raiz 98 pode ser rosqueada ou, de outro modo, texturizada; vide, por exemplo, uma porção de raiz nervurada 98 da cavilha 54E na Figura 14. Também é possível que um segmento 42, 74 seja moldado ao redor da porção de raiz 98 com o restante da cavilha 54A to 54E que se projeta a partir da moldagem.

[0074] A porção de alinhamento estreita 100 na extremidade distal de cada cavilha 54A a 54D e a extremidade distal afunilada da cavilha 54E ajudam a localizar e alinhar as cavilhas 54A a 54E nos furos 56 nas faces de contraparte dos segmentos opostos 42, 74, antes das forças de pressão interna em conjunto com os segmentos 42, 74 ao impelir as cavilhas 54A to 54E mais fundo nos furos 56.

[0075] As cavilhas 54A a 54E diferem através dos perfis de suas porções de haste 102, que são usadas para determinar as forças inserção e remoção quando engatadas nos furos 56 dos segmentos opostos 42, 74.

[0076] A porção de haste 102 da cavilha 54A da Figura 10 tem uma superfície cilíndrica plana para um encaixe por interferência den- tro de um furo 56. As porções de haste 102 das cavilhas 54B a 54E das Figuras 11 a 14 são conformadas ou texturizadas para reforçar o encaixe por interferência dentro de um furo 56. O teste mostrou que tal conformação ou texturização é vantajosa e pode ser necessária para atingir cargas de saída aceitáveis.

[0077] As porções de haste 102 das cavilhas 54B e 54C das Figuras 11 e 12 têm respectivamente uma superfície dotada de nervuras ou cristas que compreende cristas ou nervuras circunferenciais que se projetam radialmente equi-espaçadas ao longo da porção de haste 102. Cada nervura 104 tem uma superfície de rampa frustocônica que faz face de maneira distal 106 e um ombro que faz face de maneira proximal 108 ortogonal à superfície de outro modo cilíndrica da porção de haste 102. A superfície de rampa 106 se encontra em um ângulo nominal de 30° em relação ao eixo geométrico longit udinal da cavilha 54B, 54C, e a altura de cada nervura 104 é de cerca de 0,5 mm como parte de um diâmetro de haste total nominal de 12 mm. Vantajosamente, a direcionalidade conferida pelas superfícies de rampa 106 e ombros 108 aumenta as cargas de saída se aumentar as cargas de entrada na mesma extensão.

[0078] As cavilhas 54B e 54C que diferem do passo das nervuras 104 da cavilha 54B podem ser de 5 mm e o passo das nervuras 104 da cavilha 54C pode ser de 3 mm.

[0079] A porção de haste 102 da cavilha 54D da Figura 13 é um exemplo de um perfil rosqueado, neste caso, com uma rosca American buttress 110 de, por exemplo, doze, dezesseis ou vinte roscas por polegada (25,4 mm). Outras roscas e passos são possíveis, tal como, M12 x 1,75. Uma porção de haste rosqueada 102 não é usada para o engate rosqueado com um furo 56, porém, simplesmente como uma textura de alta aderência de fácil fabricação para aumentar a resistência do ajuste de engate entre a cavilha 54D e o furo 56.

[0080] A cavilha 54E da Figura 14 tem um perfil nervurado similar em sua porção de haste 102 como as cavilhas 54B e 50C das Figuras 11 e 12, neste exemplo, como um passo de 3 mm entre as nervuras 104 como aquele da cavilha 54C. A porção de raiz 98 da cavilha 54E também tem um perfil nervurado com o mesmo passo entre as nervuras 104 que a porção de haste 102, porém, com as superfícies de rampa 106 e os ombros 108 das nervuras 104 na direção reversa. A cavilha 54E, portanto, é simétrica ao redor de um plano transversal em seu ponto intermediário longitudinal.

[0081] Os perfis alternativos possíveis para a porção de haste 102 incluem um perfil de haste de anel, um perfil de barra de reforço com uma forma espiralada ou trançada, e um acabamento serrilhado. Entretanto, descobriu-se que a barra de reforço e a serrilha têm uma combinação indesejável de cargas de entrada altas e cargas de saída mais baixas.

[0082] Os perfis de cavilhas 54A a 54E ilustrados nas Figuras 10 a 14 e os perfis alternativos mencionados acima foram testados ao ser empurrados e puxados para fora dos furos em peças de teste tipo disco de seção circular cilíndricas de Nylon 6-6, que representam o corpo moldado de um segmento 42, 74. O furo se estende axialmente através do disco e, então, é centralmente disposto em uma face circular do disco. Os discos de 30 mm de diâmetro e 60 mm de diâmetro ao longo da face circular foram usados no teste para replicar diferentes quantidades de materiais plásticos ao redor da cavilha em diferentes regiões de um segmento 42, 74. Os discos de 30 mm de diâmetro tinham 50 mm de espessura e os discos de 60 mm de diâmetro tinham 60 mm de espessura.

[0083] As cavilhas 54A a 54E foram empurradas até os discos até suas porções de haste 102 terem sido totalmente engatadas, com as porções de raiz proximais 98 que se projetam a partir dos discos. A carga de entrada de pico foi registrada em cada caso. As cavilhas 54A a 54E foram, então, retiradas dos discos por cargas de tração aplicadas através de suas porções de raiz protuberantes 98. A carga de saída de pico foi registrada em cada caso.

[0084] Os resultados destes testes são estabelecidos na Tabela 1 abaixo.

[0085] Os perfis de cavilha que perfis que rea izaram me hor foram as cavilhas nervuradas 54C e 54E com 3 mm de passo entre as nervuras 104, conforme mostrado nas Figuras 12 e 14 e uma cavilha ros- queada 54D com uma rosca American buttress 110 de vinte fios por polegada (25,4mm), conforme mostrado na Figura 13. A cavilha nervu- rada 54C da Figura 12 forneceu melhores resultados que a cavilha rosqueada 54D da Figura 13, porém, a cavilha nervurada 54C tem a desvantagem de ser um perfil não padrão que pode custar mais para fabricar que um perfil de rosca padrão.

[0086] Diversas alternativas ao Nylon 6-6 foram testadas, incluindo Aquanyl (um copolímero de Nylon 6 e Nylon 12) fornecido junto a Nylacast Ltd e LUCPREEN-DT 75D (um produto de poliuretano) fornecido junto a LUC Group. Todas as marcas registradas são conhecidas. Estes são meramente exemplos de materiais que alcançaram resultados encorajadores nos testes; outros materiais são possíveis. As considerações principais para a escolha de material são: custo; peso; material em massa suficiente nos locais de fixação; sensibilidade à tolerância; facilidade de fabricação; interação com uma máquina de montagem; e interação com os tubos ou outros produtos alongados que são fixados em uma disposição tandem.

[0087] Passando agora para as Figuras 15 a 17 dos desenhos, estes mostram os procedimentos de fixação de teste que envolve os segmentos de protótipo 112 da invenção. Os segmentos de protótipo 112 são usinados a partir de Nylon 6-6 em vez de moldados e são desprovidos de nervuras de reforço 60, 80 das modalidades precedentes. Também, os tubos primários e secundários 14, 28 são dispostos lado a lado para propósitos de teste considerando que, conforme notado na introdução, o tubo secundário 28, em geral, se encontrará diretamente acima e/ou atrás do tubo primário 14 em operações de campo.

[0088] Nas Figuras 15 a 17, os tubos primários e secundários 14, 28 se estendem paralelamente através da estrutura rígida circundante 114. Um segmento inferior 112 é voltado para cima, suportado em cada extremidade por espaçadores de suporte de carga 116 no fundo da estrutura 114. Os tubos mutuamente espaçados 14, 28 são recebidos dentro das respectivas reentrâncias primárias e secundárias 44, 46 do segmento inferior 112.

[0089] Um segmento superior 112 é disposto voltado para baixo acima do segmento inferior 112. As reentrâncias primárias e secundárias 44, 46 do segmento superior 112 se situam acima dos tubos primários e secundários 14, 28, respectivamente. As cavilhas 54 de cada segmento 112 são recebidas dentro dos furos opostos 56 do outro segmento 112.

[0090] Um par de macacos hidráulicos 118, cada um com capacidade nominal 10 Te, que atua contra o lado inferior de um elemento transversal 120 da estrutura 114 aplica carga ao segmento superior 112 através de chapas de aço 122. Isto força o segmento superior 112 em engate mais próximo com o segmento inferior 112 à medida que as cavilhas 54 avançam nos furos 56, eventualmente fixando os tubos 14, 28 entre os segmentos 112. Os macacos 118 e chapas 122 podem ser lateralmente movidos ao longo do lado inferior do elemento transversal 120 para aplicar forças localizadas em partes diferentes do segmento superior 112.

[0091] A Figura 15 mostra um dos macacos 118 que aplica força localmente a uma extremidade do segmento superior 112, fora da reentrância secundária 46 do segmento superior 112. Este aplica carga compressiva em alinhamento com as faces superiores opostas 52 dos segmentos 112. O outro macaco 118 aplicar simultaneamente a força localmente a outra extremidade do segmento superior 112, fora da primeira reentrância 44 do segmento superior 112. Este aplica carga compressiva em alinhamento com as faces inferiores opostas 50 dos segmentos 112.

[0092] Em contrapartida, a Figura 16 mostra o primeiro macaco mencionado 118 e sua chapa 122 movida para dentro para aplicar força localmente em uma parte central do segmento superior 112, dentro de sua reentrância secundária 46. Este aplica carga compressiva em alinhamento com as faces centrais opostas 48 dos segmentos 112, entre suas reentrâncias primárias e secundárias 44, 46.

[0093] A Figura 17 mostra que também é possível aplicar carga compressiva simultaneamente em todos os três pares opostos de faces dos segmentos 112, isto é, as faces central, inferior e superior 48, 50, 52. Isto é alcançado usando-se uma chapa mais larga 124 sob um dos macacos 118 para ligar em ponte a reentrância secundária 46 do segmento superior 112 e, portanto, repartir a carga a partir deste macaco 118 entre as faces central e superior 48, 52. Novamente, o outro macaco 118 aplica simultaneamente a força localmente a outra extremidade do segmento superior 112, fora da primeira reentrância 44 do segmento superior 112. Este aplica a carga compressiva em alinhamento com as faces inferiores opostas 50 dos segmentos 112.

[0094] Estes procedimentos de teste mostraram alguns benefícios no movimento do local de aplicação de força ao longo dos segmentos 112 durante o processo de fixação. Existe uma vantagem no pressio- namento em conjunto das regiões de extremidade dos segmentos 112, conforme mostrado na Figura 15, para localizar primeiro os segmentos 112 em relação uns aos outros; posteriormente, a pressão adicional atinge a fixação leve que ajuda a localizar os segmentos 112 em relação aos tubos 14, 28. Isto faz com que os segmentos 112 se dobrem ao longo de seu comprimento, arqueando ligeiramente à medida que as cavilhas 54 de suas faces centrais 48 resistem à inserção nos furos opostos 56. A aplicação subsequente de força em alinhamento com as faces centrais 48, conforme mostrado na Figura 16, pressiona em conjunto a parte intermediária dos segmentos 112, que desempena a curva, e aperta a carga de fixação nos tubos 14, 28.

[0095] As Figuras 18a a 18d, 19 e 20 ilustram um aparelho 126 para manter e dispensar segmentos 42 e para montar blocos 40 a partir de tais segmentos 42 ao redor dos tubos primários e secundários 14, 28. As Figuras 18a a 18d mostram apenas metade do aparelho 126, visto que as Figuras 19 e 20 mostram todo o aparelho 126. Os tubos 14, 28 são mostrados em orientação vertical nas Figuras 18a a 18d embora seu caminho possa ser inclinado em outros ângulos, conforme previamente explicado. As Figuras 19 e 20 são cortes transversais horizontais em partes a montante e a jusante do aparelho 126.

[0096] O aparelho 126 compreende garras reciprocantes opostas 128, cada uma que tem uma cavidade 130 conformada para acomodar um segmento 42 com suas reentrâncias 44, 46 que fazem face para fora da cavidade 130 em direção ao segmento 42 na cavidade 130 da garra oposta 128. O aparelho 126 compreende adicionalmente rodas de aperto 132 a jusante das garras 128, alinhadas às faces centrais 48 dos segmentos 42. As rodas de aperto 132 contragiram ao redor dos eixos paralelos em um plano ortogonal aos tubos 14, 28. Conforme será explicado, esta disposição que tem rodas de aperto 132 a jusante das garras 128 atinge a operação de engate em duas etapas considerada vantajosa durante o teste, conforme ilustrado nas Figuras 15 a 17, com a aplicação de cargas compressivas em diferentes partes dos segmentos 42 em etapas sucessivas.

[0097] O movimento reciprocante oposto das garras 128 é acionado por atuadores hidráulicos de dupla ação 134. Os atuadores 134 se estendem para empurrar as garras 128 em direção umas às outras em um curso de montagem, que força os segmentos 42 a formar um bloco 40 ao redor dos tubos 14, 28. Quando os atuadores 134 se retraem em um curso de retorno, eles puxam as garras 128 para longe do bloco montado 40 e o bloco 40 é, então, conduzido a jusante através do movimento externo ou de lançamento dos tubos 14, 28. As garras 128 são, então, carregadas com segmentos frescos 42 a partir de uma pi-lha 136 em uma etapa de carregamento de garra e o curso de montagem começa novamente, para montar um bloco adicional 40 em um local espaçado uma distância adequada a montante do bloco precedente 40.

[0098] Conforme a Figura 19 mostra, os segmentos 42 são mantidos nas garras 128 por formações de travamento na forma de cristas 138 nas extremidades das cavidades 130 que engatam os sulcos 70 nas extremidades dos segmentos 42. A resiliência dos segmentos 42 permite que os sulcos 70 desengatem das cristas 138 para se livrar das cavidades 130 mediante a montagem de um bloco 40, porém, sejam mantidos pelas garras 128 até este ponto. A direção dos sulcos 70 e cristas 138 permite que os segmentos 42 comecem a deslizar para fora das garras 128 quando os segmentos 42 fixarem os tubos 14, 28 durante um curso de montagem, de modo que os tubos 14, 28 possam se mover continuamente à medida que os blocos 40 são aplicados a estes. Também, a direção dos sulcos 70 e cristas 138 permite que um fornecimento de segmentos 42 seja retido na pilha 136, conforme mos- trado nas Figuras 18a a 18d e que os segmentos retidos 42 na pilha 136 deslizem sob gravidade ou sejam acionados para baixo em engate com uma garra associada 128 em uma etapa de carregamento de garra.

[0099] A Figura 19 também mostra que cada cavidade 130 ajusta- se estreitamente contra o segmento associado 42 em locais alinhados às faces 48, 50, 52. Este aplica cargas compressivas localmente onde as cavilhas 54 serão conduzidas nos furos opostos 56 naquelas faces 48, 50, 52. A folga é proporcionada ao redor das formações de parte cilíndricas 62, 66 que correspondem às reentrâncias primárias e secundárias 44, 46, para permitir a deflexão dos segmentos 42 sob carga quando os segmentos 42 aplicarem forças de fixação aos tubos 14, 28.

[00100] As cavidades 130 são conformadas para aplicar pressão preferencialmente nas regiões de extremidade dos segmentos 42, que localiza primeiramente os segmentos opostos 42 em relação uns aos outros e, então, aplica pressão de fixação leve aos tubos 14, 28. Isto ajuda a localizar os segmentos opostos 42 em relação aos tubos 14, 28 para operações adicionais no bloco resultante 40. Neste caso, as cavidades 130 são conformadas para acomodar o ligeiro arqueamento dos segmentos 42 à medida que as cavilhas 54 de suas faces centrais 48 resistem à inserção nos furos opostos 56. Consequentemente, os segmentos 42 não são totalmente engatados uns aos outros quando um bloco 40 sai das garras 128 e é conduzido a jusante com os tubos 14, 28. Em vez disso, o engate dos segmentos 42 é concluído com-primindo-se os segmentos 42 entre as rodas de aperto 132 situadas a jusante das garras 128.

[00101] Os blocos 40 com segmentos parcialmente engatados 42 podem ser acionados entre as rodas de aperto 132 em virtude do movimento dos tubos 14, 28 aos quais eles são fixados, neste caso, as rodas de aperto 132 podem ser simplesmente ociosas ou rodas livres. De maneira alternativa, uma ou ambas as rodas de aperto 132 podem ser acionadas par acionar os blocos 40 entre elas. As rodas de aperto 132 pressionam em conjunto a parte intermediária dos segmentos 42 em alinhamento com suas faces centrais 48 e reforça a carga de fixação nos tubos 14, 28. Os tubos 14, 28 e os blocos fixados 40 são agora pontos para o lançamento no mar.

[00102] As Figuras 18a a 18d mostram uma lingueta de retenção 140 que mantém um segmento 42 em uma cavidade 130 de uma garra 128 até o segmento 42 ter sido engatado em um segmento oposto 42 para montar um bloco 40 ao redor dos tubos 14, 28. A lingueta de retenção 140 compreende uma aba flexível fixada à garra 128 que se situa plana e horizontal em virtude de sua resiliência antes do curso de montagem, conforme mostrado na Figura 18a, que suporta o segmento 42 na cavidade 130 da garra 128 e a pilha 136 de segmentos 42 armazenada acima. A Figura 18b mostra o curso de montagem onde o segmento 42 foi avançado pela garra 128 para engatar o segmento oposto 42 (não mostrado nesta vista) e, portanto, para fixar os tubos 14, 28. Agora, o segmento 42 deve se mover com os tubos 14, 28 e, então, sair da cavidade 130 da garra 128. A lingueta de retenção 140 flexiona para baixo para permitir que o segmento 42 passe, conforme mostrado nas Figuras 18b e 18c antes de se contrair resilientemente até a horizontal, conforme mostrado na Figura 18d, à medida que o bloco 40 apenas montado encontra as rodas de aperto 132 para concluir o engate de seus segmentos 42.

[00103] O aparelho da invenção pode adotar outras formas; três exemplos adicionais de tal aparelho são mostrados nas Figuras 21 a 23 dos desenhos. Em cada caso, as garras opostas 142 se movem ortogonalmente nas hastes de conexão 144 em relação à direção do movimento dos tubos 14, 28 para acionar em conjunto os segmentos opostos 42 para formar um bloco 40 ao redor dos tubos 14, 28. As garras 142 são suportadas por uma estrutura de carro reciprocante 146 que circunda os tubos 14, 28, que permite que os segmentos 42 sejam engatados à medida que os tubos 14, 28 continuam se mover em uma direção externa ou de lançamento.

[00104] Em um curso de engate, a estrutura de carro 146 se move para baixo a partir de uma posição de partida na direção de movimento dos tubos 14, 28 enquanto as garras 142 se movem em conjunto para engatar os segmentos 42. Uma vez que os segmentos 42 são engatados para formar um bloco 40 no fundo do curso de engate, as garras 142 se separam para liberar o bloco 40 e a estrutura de carro 146 se move em um curso de retorno contra a direção de movimento dos tubos 14, 28 de volta para a posição de partida.

[00105] A estrutura de carro 146 pode se mover no curso de engate passivamente como um resultado dos segmentos 42 mantidos pelas garras 142 que fixam e movem os tubos 14, 28. De maneira alternativa, o movimento da estrutura de carro 146 no curso de engate pode ser acionado por um meio de acionamento, tal como, para atuador hidráulico de ação descendente, que não é mostrado. O movimento da estrutura de carro 146 no curso de retorno é acionado ou auxiliado por molas 148 que atuam na compressão sob a estrutura de carro 146; outros meios de acionamento, tal como, um atuador hidráulico certamente são possíveis.

[00106] As garras 142 podem ser dispostas para engatar os segmentos 42 totalmente para concluir um bloco 40 ou um aparelho de aperto adicional é possível a jusante da estrutura de carro 146, por exemplo, que tem um par de rodas de aperto similar aquele descrito no aparelho 126 descrito acima. Tal aparelho de aperto adicional foi omitido das Figuras 21 a 23 por uma questão de clareza. De maneira similar, uma lingueta de retenção como aquela mostrada nas Figuras 18a to 18d pode ser aplicada a uma garra 142 para manter um segmento 42 em uma cavidade da garra 142 até os segmentos opostos 42 terem sido engatados uns aos outros para formar um bloco 40 ao redor dos tubos 14, 28.

[00107] Os exemplos mostrados nas Figuras 21 a 23 diferem em como as garras 142 são acionadas para se mover em relação à estrutura de carro 146.

[00108] O aparelho 150 mostrado na Figura 21 emprega superfícies de cunha opostas 152, 156 para acionar as garras 142 em conjunto. De maneira específica, as faces externas das garras 142 têm superfícies de cunha 152 que se afunilam para dentro e para cima, e a estrutura de carro 146 conduz os blocos de cunha 154 com superfícies de cunha complementares 156 que afunilam par afora e para baixo. Os blocos de cunha 154 são acionados para baixo em relação à estrutura de carro 146 por um ou mais atuadores hidráulicos 158 para forçar as garras 142 em conjunto através de uma ação de came deslizante das superfícies de cunha 152, 156.

[00109] As molas ou os meios de acionamento (não mostrados) podem ser usados para separar as garras 142 na extremidade do curso de engate, ou pode existir uma ligação mecânica entre os blocos de cunha 154 e as garras 142 para separar as garras 142 à medida que um bloco de cunha 154 é empurrado para cima pelo atuador 158 em relação à estrutura de carro 146.

[00110] O aparelho 160 mostrado na Figura 22 monta as garras 142 em hastes de rampa convergentes 162 fixadas à estrutura de carro 146 que são dispostas em pares paralelos em cada garra 142, sendo que as hastes de rampa 162 de cada par são inclinadas para dentro e para baixo. Um atuador hidráulico 158 aciona as garras 142 para baixo em relação à estrutura de carro 146 ao longo das hastes de rampa para forçar as garras 142 em conjunto durante o curso de engate. O atu- ador 158 é adequadamente de dupla ação puxar as garras 142 de volta ao longo das hastes de rampa 162 durante o curso de retorno, separando as garras 142 prontas para a inserção de segmentos adicionais 142.

[00111] O aparelho 160 da Figura 22 tem o benefício de que as garras 142 podem se mover adicionalmente durante o curso de engate, que maximiza a velocidade de lançamento de tubos. Isto ocorre porque as garras 142 se movem em relação à estrutura de carro 146 na direção de movimento dos tubos 14, 28 à medida que a própria estrutura de carro 146 se move na direção de movimento dos tubos 14, 28.

[00112] A Figura 23 mostra um aparelho 164 em que as garras 142 são simplesmente montadas para o movimento recíproco em relação à estrutura de carro 146 em direções ortogonais à direção de movimento dos tubos 14, 28. O movimento recíproco das garras 142 é acionado pelos respectivos atuadores hidráulicos de dupla ação 158. Também pode ser possível montar as garras 142 e os atuadores 158 na estrutura de carro 146 através de uma subestrutura (não mostrada) que permite que o movimento longitudinal das garras 142 e atuadores 158 em relação à estrutura de carro 146, maximize o movimento das garras 142 na direção de movimento dos tubos 14, 28 durante o curso de engate.

Claims (24)

1. Aparelho (126, 150) para fixação de elementos alongados (14, 28) em uma disposição de superposição paralela durante o lançamento submarino dos elementos (14, 28), o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende garras reciprocantes opostas (128, 142) para forçar os segmentos de braçadeira (42, 78) em conjunto ao redor dos elementos alongados (14, 28) para montar uma braçadeira de superposição (40, 76) que aplica forças de fixação aos elementos alongados (14, 28).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada garra (128, 142) tem uma cavidade (130) para acomodar um respectivo segmento de braçadeira (42, 78).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cavidade (130) tem pelo menos duas superfícies de pressão para aplicar força de montagem em locais separados de um segmento de braçadeira (42, 78) na cavidade (130).

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as superfícies de pressão se estendem de maneira substancialmente ortogonal em relação a uma direção reciprocante das garras (128, 142).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que as cavidades (130) são conformadas entre as superfícies de pressão para proporcionar folga para a deflexão externa dos segmentos de braçadeira (42, 78) que aplicam forças de fixação aos elementos alongados (14, 28).

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que a cavidade (130) tem formações de retenção engatáveis às formações de retenção correspondentes dos segmentos de braçadeira (42, 78).

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as formações de retenção são liberáveis em uma direção geralmente paralela aos elementos (14, 28).

8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que os elementos alongados (14, 28) são longitudinalmente móveis em relação ao aparelho durante a fixação em uma direção de lançamento, e as cavidades (130) são abertas para permitir que a braçadeira (40, 76) montada se mova para fora das garras (128, 142) com os elementos alongados (14, 28) na direção de lançamento.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que tem pelo menos uma lingueta de retenção (140) para manter um segmento de braçadeira (42, 78) em uma cavidade (130) até que o segmento de braçadeira (42, 78) tenha sido montado em uma braçadeira (40, 76).

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a lingueta de retenção (10) é orientada em uma posição de retenção para manter o segmento de braçadeira (42, 78) na cavidade (130) e é móvel contra esta orientação em uma posição de liberação para liberar o segmento de braçadeira (42, 78) da cavidade (130).

11. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que cada segmento de braçadeira (42, 78) tem duas ou mais reentrâncias mutuamente espaçadas geralmente paralelas (44, 46, 82, 84) conformadas para se estender parcialmente ao redor dos respectivos elementos alongados (14, 28), e o aparelho (129, 150) é disposto para aplicar a força de montagem em um lado de uma reentrância e, subsequentemente, em outro lado desta reentrância (44, 46, 82, 84).

12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dis- positivo de aperto a jusante das garras para apertar o engate dos segmentos de braçadeira (42, 78) inicialmente montados pelas garras (128, 142).

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, quando dependente da reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de aperto é disposto para aplicar a força de aperto entre as reentrâncias (44, 46, 82, 84).

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, ca-racterizado pelo fato de que o dispositivo de aperto compreende uma constrição através da qual pelo menos parte da braçadeira (40, 76) passa após sair das garras (128, 142).

15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que os elementos alongados (14, 28) são longitudinalmente móveis em relação ao aparelho (126, 150) em uma direção de lançamento, e as garras (128, 142) são suportadas por um carro (146) que é móvel na direção de lançamento durante a fixação.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o carro (146) é reciprocamente móvel em um curso de engate na direção de lançamento durante a fixação e em um curso de retorno oposto à direção de lançamento após a fixação.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, ca-racterizado pelo fato de que as garras (128, 142) são móveis na direção de lançamento em relação ao carro à medida que o carro (146) se move na direção de lançamento durante a fixação.

18. Método de fixação de elementos alongados (14, 28) em uma disposição de superposição paralela durante o lançamento submarino dos elementos (14, 28), o método caracterizado pelo fato de que compreende forçar em conjunto uma pluralidade de segmentos de braçadeira (42, 78) ao redor dos elementos alongados (14, 28) para montar uma braçadeira superposta (40, 76) que aplica forças de fixação aos elementos alongados (14, 28).

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar a força de montagem localmente aos segmentos de braçadeira (42, 78) em localizações diferentes dos segmentos de braçadeira (42, 78) em tempos diferentes.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que cada segmento de braçadeira tem duas ou mais reentrâncias mutuamente espaçadas geralmente paralelas (44, 46, 82, 84) conformadas para se estenderem parcialmente ao redor dos respectivos elementos alongados (14, 28), o método compreendendo aplicar força de montagem em um lado de uma reentrância (44, 46, 82, 84) e subsequentemente em outro lado desta reentrância (44, 46, 82, 84).

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar a força de montagem fora das reentrâncias (44, 46, 82, 84) para empurrar em conjunto as extremidades dos segmentos de braçadeira (42, 78) enquanto permite que os segmentos de braçadeira (14, 28) arqueiem centralmente mediante a fixação dos elementos alongados e, subsequentemente, aplicar a força entre as reentrâncias (44, 46, 82, 84) para empurrar em conjunto as regiões centrais dos segmentos de braçadeira para apertar a fixação dos elementos alongados (14, 28).

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende permitir que os segmentos de braçadeira (42, 78) se movam com os elementos alongados (14, 28) em uma direção de lançamento enquanto forçam os mesmos em conjunto ao redor dos elementos alongados (14, 28).

23. Disposição de superposição de dois ou mais elementos alongados (14, 28) para lançamento submarino caracterizado pelo fato de que é feita por um aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, ou feita por um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 18 a 22.

24. Navio de lançamento caracterizado pelo fato de que é encaixado com um aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, ou que opera um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 18 a 22.

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