BR112015009058B1 - método para montar um tubo rígido, instalação para montar um tubo rígido e tubo rígido - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA MONTAR UM TUBO RÍGIDO, INSTALAÇÃO PARA MONTAR UM TUBO RÍGIDO E TUBO RÍGIDO. A presente invenção refere-se a um método para montar uma tubulação rígida destinada a ser colocada em uma faixa de mar, rio ou lago, a tubulação rígida compreendendo um tubo interno metálico e um invólucro externo não metálico para o isolamento térmico, destinado a ser colocado em contato com a extensão de água, o método compreendendo as seguintes etapas, montar seções do tubo metálico (18) de ponta a ponta, para formar um tubo interno (14) com uma passagem contínua (20) para a circulação do fluido; posicionar uma manga termicamente isolante (30) em torno de cada seção tubular metálica (18), a manga termicamente isolante (30) compreendendo pelo menos um sulco longitudinal (32); introduzir uma linha funcional contínua (17) em pelo menos dois sulcos longitudinais (32) de pelo menos duas seções tubulares adjacentes (18), preencher cada sulco longitudinal (32) para cobrir a linha funcional contínua (17).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um método para montar uma tubulação rígida destinada a ser colocada em uma faixa de mar, rio ou lago, a tubulação rígida compreendendo um tubo interno metálico e um invólucro externo não metálico para o isolamento térmico, destinado a ser colocado em contato com a extensão de água, o método compreendendo as seguintes etapas: - montar seções do tubo metálico de ponta a ponta, para formar um tubo interno com uma passagem contínua para a circulação de fluido.

ANTECEDENTES DE INVENÇÃO

[002] Tal método de montagem destina-se a ser aplicado para colocar tubos rígidos em uma extensão de água do mar, rio ou lago, para transportar fluido pela extensão de água.

[003] Por exemplo, a tubulação destina-se a transportar um hidrocarboneto no fundo da extensão de água ou na medida de uma instalação de superfície, com vista ao seu tratamento e ao seu transporte subsequente até um local de uso.

[004] O método é vantajosamente aplicado em instalações para colocar tubos rígidos em forma de S ou J.

[005] De uma forma conhecida, os hidrocarbonetos coletados no fundo de uma extensão de água podem incluir compostos que podem solidificar sob baixas temperaturas, como os hidratos. Portanto, é necessário isolar termicamente as tubulações para transportar hidrocarbonetos, notavelmente em grandes profundidades, a fim de manter os hidrocarbonetos a uma temperatura acima da temperatura de solidificação e evitar a formação de obstruções.

[006] Para fazer isso, sabe-se como usar tubos rígidos do tipo “tubo em tubo” ou "PIP". Esses tubos incluem um tubo interno metálico destinado a transportar um fluido, um tubo externo metálico para ser colocado em contato com a extensão de água e um espaço anular intermediário entre os tubos, no qual é posicionado um material que contribui para o isolamento.

[007] Para garantir o aquecimento, os tubos são eletricamente isolados entre si, e uma fonte de energia elétrica é conectada ao tubo interno, de um lado, e ao tubo externo, do outro lado, para formar um loop de corrente.

[008] Tal sistema de aquecimento, por exemplo, descrito em US 2005/054228, requer possuir uma fonte de energia de alta potência e uma tubulação de peso significativo.

[009] Para superar esse problema, também é conhecido como colocar uma linha de aquecimento elétrica no espaço anular entre os tubos. Essa linha elétrica é aplicada diretamente sobre o tubo interno, que permite a redução nas perdas térmicas.

[010] No entanto, o método para montar tal tubulação rígida pode ser tedioso para aplicar, uma vez que ele requer a introdução da linha de aquecimento elétrico ao mesmo tempo em que o tubo interno no tubo externo. Além disso, o peso do tubo permanece significativo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[011] É um objeto da invenção obter um método para montar uma tubulação rígida com um meio de aquecimento eficiente, que seja simples de aplicar e que permita a seleção de tubulações com dimensões e peso mais adequados.

[012] Para essa finalidade, o objeto da invenção é um método do tipo acima mencionado, sendo que o método compreende as seguintes etapas: - posicionar uma manga de isolamento térmico em torno de cada seção tubular metálico, isolando termicamente a manga que compreende pelo menos um sulco longitudinal; - introduzir uma linha funcional contínua em pelo menos dois sulcos longitudinais de pelo menos duas seções tubulares adjacentes; - preencher cada sulco longitudinal, de modo a cobrir a linha funcional contínua.

[013] O método, de acordo com a invenção, pode compreender uma ou mais das seguintes características, tomadas individualmente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - o fechamento de cada sulco longitudinal compreende a colocação, no lugar, de uma parte autossustentada de um material termicamente isolante no sulco longitudinal; - o fechamento de cada sulco longitudinal compreende o fechamento de cada sulco longitudinal com um material fluido, e o endurecimento do material fluido para formar um tampão de um material termicamente isolante; - cada seção tubular metálico inclui uma porção final longitudinalmente saliente além da manga termicamente isolante, e etapa de formar o invólucro externo contínuo que compreende, após a montagem de duas seções tubulares de ponta a ponta adjacentes, a formação de uma conexão de um isolamento térmico que cobre as partes da extremidade, com a conexão isolante conectando as mangas termicamente isolantes das duas seções tubulares adjacentes; - o dito ou cada sulco longitudinal sendo pré-formado durante a fabricação da manga termicamente isolante; - isto inclui uma etapa para fazer pelo menos um sulco longitudinal na manga termicamente isolante ou através da remoção do material; - a etapa de introdução inclui o achatamento da linha funcional contínua contra um fundo do sulco longitudinal por meio de uma montagem guia; - a etapa de introdução inclui desenrolar uma bobina com a linha contínua, a fim de colocar a linha contínua dentro de um sulco longitudinal; - isto inclui uma etapa de colocar seções do tubo metálico, como um S ou um J, montadas na extensão de água, após a etapa de formar o invólucro externo.

[014] É também um objeto da invenção a instalação para montar uma tubulação rígida destinada a ser colocada em uma extensão de água, a tubulação rígida compreendendo um tubo interno metálico e um invólucro isolante térmico externo não metálico para ser colocado em contato com a extensão de água, a instalação compreendendo: - uma estação para montar seções do tubo metálico de ponta a ponta, para formar um tubo interno com uma passagem contínua para a circulação de fluido; sendo que a instalação inclui: - uma montagem para fornecer uma pluralidade de seções tubulares com uma manga termicamente isolante, esta compreendendo pelo menos um sulco longitudinal estendendo-se na medida do tubo metálico; - uma estação para introduzir uma linha funcional contínua em pelo menos dois sulcos longitudinais de pelo menos duas seções tubulares adjacentes; - uma estação para preencher cada sulco longitudinal, a fim de cobrir a linha funcional contínua.

[015] A instalação de acordo com a invenção pode compreender uma ou mais das seguintes características, tomadas individualmente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - ela inclui uma estrutura flutuante que suporta a estação de montagem, a montagem de fornecimento, a estação de introdução e a estação de fechamento.

[016] É também um objeto da invenção uma tubulação rígida destinada a ser colocada em uma extensão de água, que compreende: - um tubo interno metálico e - um invólucro isolante térmico externo não metálico para ser colocado em contato com a extensão de água, o tubo interno compreendendo uma montagem de ponta a ponta de seções do tubo metálico, com o tubo interno delimitando uma passagem contínua para circulação do fluido; o invólucro externo estendendo-se continuamente em torno das seções do tubo metálico montadas; sendo que o invólucro externo inclui uma manga termicamente isolante posicionada ao redor de cada seção tubular metálico, a manga termicamente isolante compreendendo pelo menos um sulco longitudinal estendendo-se substancialmente na medida do tubo interno; - o tubo, incluindo uma linha funcional contínua introduzida pelo menos em dois sulcos longitudinais de pelo menos duas seções tubulares adjacentes; o invólucro externo compreendendo um tampão fechando cada sulco longitudinal para cobrir a linha funcional contínua.

[017] O tubo, de acordo com a invenção, pode compreender uma ou mais das seguintes características, tomadas individualmente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - o tampão é formado de um material fluido que endureceu no sulco longitudinal; - o tampão é formado de uma parte autossustentada adicionada no sulco longitudinal; - a linha funcional contínua é selecionada de um cabo de aquecimento elétrico, uma linha hidráulica de aquecimento e um cabo elétrico/óptico ou hidráulico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[018] A invenção será mais bem compreendida ao ler a descrição a seguir, fornecida apenas a título de exemplo, e feita com referência aos desenhos em anexo, em que: - A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma primeira tubulação rígida de acordo com a invenção; - A figura 2 é uma vista em corte ao longo de um plano transversal da tubulação rígida da figura 1; - A figura 3 é uma vista lateral esquemática de uma primeira instalação para montar o tubo da figura 1, para um método de colocação S; - A figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de uma porção da instalação da figura 3; - A figura 5 é uma vista em perspectiva de um detalhe da instalação da figura 4, que representa um conjunto de corte para formar os sulcos longitudinais em uma manga termicamente isolante da tubulação rígida; - A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma montagem para guiar pelo menos uma linha elétrica para ser colocada no sulco longitudinal da manga do tubo; - A figura 7 é uma vista esquemática parcial da montagem guia e do tubo após introduzir a linha elétrica em um sulco; - A figura 8 é uma vista em perspectiva de um detalhe da montagem guia da figura 6; - A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma montagem para injetar um material fluido em um sulco longitudinal feito em uma manga da tubulação; - A figura 10 é uma vista em perspectiva de uma montagem para solidificar o material fluido injetado no sulco; - A figura 11 é uma vista lateral esquemática de uma segunda instalação para montar o tubo da figura 1, para um método de colocação de um tubo em forma de J; - A figura 12 é uma vista em perspectiva parcial da instalação da figura 11.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[019] Na acepção da presente invenção, um elemento é geralmente "metálico" quando mais de 50% em massa desse elemento é formado com metal. Ele é geralmente "não metálico" quando 50% ou menos em massa desse elemento é formado com metal.

[020] Um primeiro tubo rígido 10 para transportar um fluido fabricado por um método de montagem de acordo com a invenção é ilustrado nas figuras 1 e 2.

[021] O tubo rígido 10 destina-se a ser imerso em uma extensão de água 12 para transportar um fluido através da extensão de água 12.

[022] O tubo rígido 10 é, por exemplo, colocado no fundo da extensão de água 12 para conectar uma instalação de conexão de fluido, com um poço, a uma montagem para transportar fluidos em direção à superfície. Alternativamente, o tubo rígido 10 estende-se através da extensão de água 12, do fundo da extensão de água 12 em direção à superfície.

[023] A extensão de água 12 é, por exemplo, um mar, oceano, lago ou rio. A profundidade da extensão de água 12 é geralmente maior que 10 m e, por exemplo, está compreendida entre 100 m e 5.000 m.

[024] O fluido amostrado transportado pelo tubo rígido 10 é, notavelmente, um hidrocarboneto, como petróleo ou gás natural.

[025] Conforme ilustrado pelas figuras 1 e 2, o tubo rígido 10 inclui um tubo metálico central 14 e um invólucro termicamente isolante não metálico posicionado ao redor do tubo metálico central 14. O invólucro termicamente isolante 16 é feito para entrar em contato com a extensão de água 12, na qual o tubo está imerso 10.

[026] O tubo rígido 10 inclui ainda pelo menos uma linha funcional 17, neste caso, uma linha de aquecimento posicionada do lado de fora do tubo metálico central 14 no invólucro termicamente isolante 16.

[027] O tubo central 14 inclui uma montagem de ponta a ponta das seções tubulares 18. Ele delimita uma passagem central contínua 20 para a circulação do fluido através de várias seções tubulares 18, entre as extremidades do tubo 10.

[028] O tubo central 14, por exemplo, tem um diâmetro externo compreendido entre 10 cm e 130 cm. Por exemplo, o diâmetro externo da passagem central 20 está compreendido entre 8 cm e 127 cm.

[029] Cada seção do tubo 18 é feita com base em metal, por exemplo, com aço, aço inoxidável e outros aços com teor de níquel variável, ou com uma combinação desses materiais (por exemplo: tubos de aço interiormente revestidos com aço inoxidável).

[030] Cada seção do tubo 18 tem um comprimento vantajosamente compreendido entre 12 m e 96 m.

[031] A seção 18 é vantajosamente fornecida do lado de fora com uma camada protetora 22, como uma camada de epóxi ligada por fusão.

[032] As extremidades de cada par de seções tubulares adjacentes 18 são unidas em uma junção 23 para formar um tubo contínuo 14. Essa união é, por exemplo, realizado por soldagem.

[033] O invólucro termicamente isolante 16 inclui uma camada interna contínua 24 com a função de isolante térmico e, opcionalmente, uma camada externa protetora 26 ao redor da camada interna 24.

[034] De acordo com a invenção, a camada interna 24 inclui, para cada seção do tubo 18, uma manga termicamente isolante 30 que delimita pelo menos um sulco longitudinal 32 para inserir uma linha de aquecimento 17.

[035] Nesse exemplo, a camada interna 24 inclui ainda, para cada sulco longitudinal 32, um sulco 34 para a obturação externa do sulco 32. A camada interna 24 inclui ainda, entre cada par de mangas adjacentes 30, uma conexão termicamente isolante 36 da junção 23 entre as seções tubulares adjacentes 18.

[036] Cada manga termicamente isolante 30 é fixada à superfície externa de uma seção do tubo 18 sobre a camada protetora 22, quando a seção 18 é fornecida com tal camada 22.

[037] A manga 30 é, por exemplo, formada com base em um material termicamente isolante, notavelmente com base em uma espuma de polímero, tal como uma poliolefina (PP, PE) ou um poliuretano (PU).

[038] A condutividade térmica do material termicamente isolante é, por exemplo, menor que 0,4 W/(m.K).

[039] A espessura máxima da manga 30 é, preferencialmente, maior que a espessura da seção 18. Essa espessura é, por exemplo, compreendida entre 30 mm e 150 mm.

[040] O material termicamente isolante que forma a manga 30 é capaz de ser impregnado com água quando o tubo 10 está imerso na extensão de água 12.

[041] No exemplo ilustrado na figura 1, o comprimento da manga 30, ao longo do eixo do tubo 10, é menor que a espessura da seção do tubo 18, na qual a manga 30 está ligada.

[042] A manga 30, dessa forma, delimita, na seção do tubo 18, uma porção central 38 pelo menos parcialmente coberta pela manga 30, e duas partes da extremidade 40 que se projetam além da manga 30 para facilitar a montagem da seção do tubo 18 com uma seção do tubo adjacente 18.

[043] Cada manga 30 delimita pelo menos um sulco longitudinal 32. Vantajosamente, cada manga 30 define uma pluralidade de sulcos longitudinais 32 angularmente distribuídos ao redor do eixo do tubo 10.

[044] O número de sulcos longitudinais 32 está, por exemplo, compreendido entre 1 e 12, de acordo com o dimensionamento do tubo.

[045] No exemplo ilustrado nas figuras 1 e 2, cada sulco longitudinal 32 estende-se linearmente paralelo ao eixo do tubo 10. Alternativamente, (não mostrado), cada sulco longitudinal 32 estende-se de forma curvada em relação ao eixo do tubo 10, por exemplo, helicoidalmente.

[046] Cada sulco longitudinal 32 tem uma extensão angular menor que a extensão angular das porções laterais 42 da manga 30, que delimitam lateralmente o sulco 32.

[047] No exemplo ilustrado na figura 2, cada sulco longitudinal 32 tem uma secção transversal que é abocardada de dentro do tubo 10 em direção ao exterior do tubo 10.

[048] O sulco 32 cruza inteiramente a manga 30. Ele se abre radialmente dentro do lado voltado para a seção do tubo 18 que delimita a sua parte inferior. Ele se abre radialmente para fora, voltado para a camada externa 26.

[049] Além disso, o sulco 32 se abre axialmente em suas extremidades longitudinais perpendicularmente a uma porção final 40 da seção do tubo 18.

[050] Cada sulco 32 é radialmente obturado para fora por um tampão 34 fixado no sulco 32.

[051] No exemplo ilustrado nas figuras 1 e 2, o tampão 34 é formado por uma parte longitudinal autossustentada em um material termicamente isolante. O tampão 34 é, em seguida, adicionado no sulco 32 e fixo neste último através de meios de fixação 44.

[052] Alternativamente, o tampão 34 é formado pela injeção de um material fluido que endureceu no sulco 32.

[053] O tampão 34 tem dimensões que correspondem às dimensões do sulco 32. Ele é exteriormente nivelado com as porções laterais 42 da manga 30.

[054] Os meios de fixação 44 compreendem, aqui, pelo menos uma protrusão de pressão 46, fixada a um dos tampões 34 e de uma porção lateral 42, com a protuberância 46 sendo recebida em um suporte de acoplamento 48 feito no outro do tampão 34 e da porção lateral 42.

[055] A conexão 36 (visível nas linhas indicadas na figura 1) cobre as partes da extremidade montadas 40 de cada par de seções tubulares adjacentes 18 na junção 23.

[056] Ela conecta longitudinalmente as respectivas mangas de isolamento 30 das seções de tubo adjacentes 18, a fim de assegurar a continuidade da camada interna 24. Assim, nenhum ponto frio está presente no comprimento do tubo 10.

[057] A superfície externa da conexão 36 é substancialmente nivelada com a superfície externa das mangas 30 com a qual elas se conectam.

[058] A conexão 36 consiste em um material termicamente isolante. Por exemplo, ela é formada pela injeção de um material fluido voltado para as partes da extremidade 40 e, em seguida, pelo endurecimento desse material.

[059] A camada externa 26, por exemplo, compreende um enrolamento de uma fita protetora 50 ao redor da camada interna 24.

[060] A espessura da camada externa 26 é menor, notavelmente menor do que pelo menos duas vezes a espessura da camada interna 24.

[061] Nenhum tubo metálico está presente no invólucro termicamente isolante 16, que alivia consideravelmente o peso do tubo 10.

[062] A camada externa 26 define uma superfície externa do tubo 10 em contato com a extensão de água.

[063] Cada sulco 32 recebe vantajosamente pelo menos uma linha funcional 17.

[064] A linha funcional 17 é, por exemplo, uma linha elétrica capaz de conseguir o aquecimento elétrico no tubo central 14, fora do tubo central 14. Ela é colocada em contato térmico com a superfície externa do tubo central 14, sendo colocada diretamente contra a superfície metálica de uma seção do tubo 18, ou sendo colocada sobre a camada protetora 22 quando esta camada 22 está presente.

[065] A linha funcional 17 é, por exemplo, feita por um cabo de cordas ou fios condutores recebidos em uma capa de metal.

[066] No exemplo ilustrado nas figuras 1 e 2, ela tem uma seção transversal alongada com uma largura maior que a sua espessura.

[067] A linha funcional 17 é posicionada em um sulco 32. Ela é colocada no fundo do sulco 32, entre a superfície externa de uma seção do tubo 18 e o tampão 34 obstruindo o sulco 32.

[068] A linha funcional 17 estende-se continuamente ao longo do tubo 10, nos sulcos 32 de pelo menos duas seções tubulares adjacentes 18, vantajosamente nos sulcos 32 de pelo menos 50% das seções tubulares 18 do tubo 10.

[069] A linha 17 também se estende, continuamente, voltada para cada junção 23 entre duas seções tubulares adjacentes 18 nas partes da extremidade 40 das seções 18 e sob a conexão 36.

[070] A linha 17, dessa forma, tem um comprimento maior do que o da seção 18, vantajosamente maior do que o de pelo menos duas seções 18. Portanto, não é necessário fornecer conectores elétricos na linha 17 entre cada par de seções adjacentes 18 na junção 23.

[071] Em uma primeira realização, o tubo 10 é montado em uma primeira instalação 60 de acordo com a invenção, ilustrada pelas figuras 3 a 10.

[072] A primeira instalação 60 de acordo com a invenção destina- se a realizar a colocação do tubo em forma de S 10.

[073] A instalação 60 inclui uma estrutura de apoio 62, uma estação 64 para armazenar e fornecer as seções tubulares 18 e uma estação 66 para a montagem de ponta a ponta das seções tubulares 18.

[074] Nesse exemplo, as seções tubulares 18 presentes na estação de armazenamento 64 são fornecidas com uma manga 30 sem quaisquer sulcos 32. A instalação 60, então, inclui uma estação 68 para produzir os sulcos 32.

[075] Ela também inclui uma estação 70 para introduzir e orientar cada linha funcional 17 em um sulco 32 e uma estação 72 para preencher os sulcos 32.

[076] A instalação 60 vantajosamente inclui uma estação 74 para revestir a junção 23 entre cada par de seções tubulares adjacentes 18 e uma estação 76 para fabricar a conexão 36 na junção 23.

[077] A instalação 60 à jusante inclui uma estação 78 para se mover para baixo, para dentro da extensão de água 12.

[078] A instalação 60 inclui adicionalmente uma montagem 79 para deslocar a montagem de seções tubulares 18 entre as estações 64 a 78, por exemplo, compreendendo tensores controlados.

[079] Nesse exemplo, a estrutura de apoio 62 é flutuante na extensão de água 12. Por exemplo, ela é formada por uma barca com um convés 80 com as estações 64 a 78.

[080] A estação de armazenamento e provisão 64 inclui uma superfície para armazenar seções tubulares individuais 18 e é um meio para transportar cada seção do tubo 18 em direção à estação de montagem 66.

[081] A estação de montagem 66 inclui meios para o alinhamento sucessivo das várias seções tubulares 18 em um plano substancialmente horizontal e meios de fixação, vantajosamente por soldagem, para as extremidades voltadas para cada par de seções tubulares adjacentes 18.

[082] Conforme ilustrado pela figura 5, a estação 68 para produzir os sulcos 32 inclui um jugo 90 para apoiar e orientar a manga 30 da seção do tubo 18, e para cada sulco 32 a ser produzido, um membro de corte longitudinal 92 da manga 30 e uma montagem 94 para sugar o material cortado pelo membro 92.

[083] Cada membro de corte longitudinal 92 inclui, aqui, uma lâmina giratória 96 e um mecanismo para impulsionar a rotação (não mostrada) da lâmina 96.

[084] O membro de corte longitudinal 92 é capaz de penetrar na espessura da manga 30 para se acoplar com o sulco 32.

[085] A montagem de sucção 94 inclui um copo 98 para coletar resíduos sólidos removidos pela lâmina 96, posicionados ao redor do membro de corte longitudinal 92 e um tubo 100 para descarregar os resíduos sólidos, conectados a uma fonte de sucção (não mostrada).

[086] Com referência às figuras 4, 6 e 8, a estação de introdução 70 inclui, para cada linha 17, uma bobina 110 para armazenar e desenrolar a linha 17. A estação 70 inclui ainda uma montagem 112 para orientar cada linha desenrolada 17 de uma bobina 110 no sulco 32.

[087] O comprimento da linha 17 presente na bobina 110 é, por exemplo maior que 100 m, notavelmente compreendido entre 200 m e 20 Km.

[088] No exemplo da figura 6, a montagem guia 112 inclui uma manga 114 delimitando um lúmen interno 116 para circulação das seções tubulares montadas 18 e, para cada sulco 32, um membro 118 para empurrar a linha 17 para dentro do sulco 32.

[089] O membro de empurrar 118 se projeta radialmente para dentro do lúmen 116 da manga 114. No exemplo ilustrado nas figuras 6 e 8, o membro de empurrar 118 inclui um dedo articulado 120 na manga 114 por uma primeira extremidade.

[090] O dedo 120 com pelo menos um cilindro 122 destinado a entrar em contato com a linha 17. Ele tem uma extremidade livre 124 radialmente pressionada em direção ao eixo do lúmen 116 por um membro de pressão elástico 126.

[091] Com referência às figuras 3 e 9, a estação de fechamento 72 inclui uma montagem 130 para injetar o material fluido em cada sulco 32 e uma montagem 132 para endurecer o material sólido, a fim de formar um tampão 34.

[092] No exemplo ilustrado na figura 9, a montagem de injeção 130 inclui, para cada sulco 32, um bocal 134 para injetar o material fluido no sulco 32 e um membro 136 para distribuir o material fluido no sulco 32. O membro 136 é, por exemplo, formado por um cilindro.

[093] Conforme ilustrado pela figura 10, a montagem de endurecimento 132 inclui um suporte 140 para escavar cada seção do tubo 18 munida com uma manga 30, e para cada sulco 32, pelo menos um membro de aquecimento 142 capaz de acelerar o endurecimento do material fluido introduzido no sulco. Vantajosamente, a montagem 132 inclui ainda um membro 144 para refrigerar o material contido no sulco 32 a fim de obter um tampão sólido 34.

[094] A estação 74 inclui uma montagem 140 para limpar a junção entre cada par de seções 18, por exemplo, projetando um material em pó, e uma montagem 142 para depositar um revestimento sobre a junção.

[095] No exemplo ilustrado na figura 3, a montagem de limpeza 140 está posicionada acima da estação 68 para produzir os sulcos 32 e a montagem de deposição 142 está posicionada a jusante da estação 68, a montante da estação de introdução 70.

[096] A estação 76 para fazer a conexão 36 está aqui posicionada entre a estação de introdução 70 para cada linha 17 em um sulco de 32 e a estação 72 para preencher cada sulco 32.

[097] Com referência à figura 3, ela inclui uma montagem 144 para fornecer um material fluido para formar a conexão 36 na junção 23 e uma montagem para endurecer o material fluido formado aqui pela mesma montagem 132, como aquele da estação de fechamento 72.

[098] A estação de movimento para baixo 78 inclui uma rampa inclinada 150 capaz de guiar o tubo 10 para fora da estrutura flutuante 62, de acordo com um eixo ligeiramente inclinado em relação à horizontal (colocado em forma de S). Essa estação de movimento para baixo ajustável é geralmente chamada de "gancho ferrão" (stinger).

[099] Um primeiro método para montar um tubo rígido 10, de acordo com a invenção, aplicado por meio da instalação 60, será agora descrito.

[0100] O tubo 10 é sequencialmente montado por adição a cada seção do tubo já montada 18 de uma nova seção do tubo 18.

[0101] Inicialmente, as seções tubulares desconectadas 18, cada uma fornecida com uma manga de isolamento 30 sem qualquer sulco de introdução 32, são fornecidas sobre a superfície de armazenamento da estação 64. Em seguida, uma primeira seção do tubo 18 é colocada na estação de montagem 66.

[0102] Em uma primeira etapa do método, uma extremidade de uma segunda seção do tubo 18 é colocada voltada para a extremidade livre da primeira seção do tubo 18 montada na estação 66.

[0103] E, em seguida, uma junção 23 é feita entre essas duas seções tubulares 18, por exemplo, por união por soldagem das partes da extremidade 40.

[0104] Posteriormente, a montagem feita dessa forma é deslocada para baio, pela adição de uma nova seção do tubo 18 na estação de montagem 66. A junção 32 entre a primeira e a segunda seções do tubo 18, em seguida, passa voltada para a montagem de limpeza 140 da estação de revestimento 74, de modo a ser limpa neste local, por exemplo, pela projeção de um material em pó.

[0105] Durante um novo deslocamento da montagem para baixo, a manga 30 da primeira seção do tubo 18 entra na estação 68 para produzir os sulcos 32.

[0106] Conforme ilustrado pela figura 5, os membros de corte longitudinal 92 penetram na manga 30 e removem o material da manga 30 para formar cada sulco 32. O material assim removido é descarregado pelo meio de sucção 94 através do flange 98 e o tubo de descarga 100.

[0107] A junção 23, então, alcança a montagem de revestimento 142 para receber a camada protetora 22.

[0108] Durante um novo deslocamento da montagem, a manga 30 da primeira seção do tubo 18 alcança a estação de introdução 70.

[0109] Durante esse deslocamento, cada linha 17 é desenrolada de uma bobina 110 e introduzida em um sulco 32 após a sua passagem na montagem guia 112.

[0110] Na realização das figuras 6 a 8, cada linha 17 coopera com um membro de empurrar 118, causando o achatamento da linha 17 contra o fundo do sulco 32.

[0111] Cada linha 17 é continuamente desenrolada ao longo de todo o comprimento das sucessivas seções 18 e, em cada junção 23 entre as duas seções 18, sem que seja necessário fazer uma conexão de duas seções de linha na junção 23.

[0112] Durante um novo deslocamento da montagem para baixo, a junção 23, através da qual cada linha 17 passa, alcança a estação 76 para fazer a conexão 36.

[0113] A montagem de alimentação 154 preenche o espaço intermediário entre duas mangas 30 na junção 23 com um material fluido destinado a endurecer, de modo a formar a conexão 36 que cobre a junção 23.

[0114] Após um novo deslocamento da montagem a jusante, a manga 30 passa na frente da estação de fechamento 72.

[0115] A montagem de injeção 130, em seguida, preenche cada sulco 32 com um material fluido capaz de solidificar, a fim de formar um tampão 34.

[0116] Vantajosamente, conforme ilustrado pela figura 9, o material líquido é injetado através do bocal 134 e é, em seguida, distribuído através do membro 136.

[0117] Posteriormente, após um novo deslocamento da montagem a jusante, cada sulco 32 é preenchido com material fluido e, em seguida, a junção 23 passa para dentro da montagem de endurecimento 132.

[0118] Na realização da figura 10, o material líquido é aquecido pelo membro de aquecimento 142 para acelerar o seu endurecimento e é, em seguida, resfriado pelo membro de refrigeração 144 voltado para o suporte 140. Um tampão sólido 34 é, desse modo, formado em cada sulco 32 para obstruir o sulco 32 para fora e para manter a linha 17 contida no sulco 32 em posição.

[0119] Além disso, o material fluido que cobre a junção 23 solidifica para formar a conexão 36 e garantir a continuidade da camada interna 24.

[0120] Em seguida, em uma etapa (não mostrada), a camada externa 26 é aplicada sobre a camada interna 24.

[0121] E, em seguida, após um novo deslocamento da montagem para baixo, as seções tubulares montadas 18 passam sobre a rampa 150 e se movem gradualmente para baixo, para dentro da extensão de água 12 adotando uma configuração em forma de S.

[0122] O método de acordo com a invenção é, portanto, particularmente simples de realizar. Ele fornece a possibilidade de depositar uma linha contínua 17 sobre um tubo central 14 formado com uma montagem de seções tubulares 18, exatamente a jusante do conjunto de seções tubulares 18, sem ter que produzir conexões na linha 17. A montagem é, portanto, substancialmente realizada na mesma velocidade que uma montagem convencional de um tubo rígido sem linhas 17.

[0123] Além disso, o tubo 10 de acordo com a invenção não possui qualquer tubo metálico externo ao redor do invólucro isolante térmico 16. Esse tubo é, portanto, particularmente leve, mantendo as propriedades adequadas para aquecer o fluido.

[0124] Em uma alternativa, a linha funcional 17 é uma linha hidráulica, uma linha óptica ou, adicionalmente, uma combinação de uma linha elétrica, hidráulica e/ou óptica.

[0125] Em ainda outra alternativa, pelo menos um sulco 32 contém uma pluralidade de linhas 17 posicionadas lado a lado ou uma sobre a outra.

[0126] Em outra alternativa, visível na figura 8, a linha 17 é munida com membros de bloqueio 150 no sulco 32 e capazes de cooperar com as paredes laterais que delimitam o sulco 32 para bloquear a linha 17 na posição dentro do sulco 32, antes de fixar o tampão 34 no local.

[0127] Em outra alternativa, as seções tubulares desconectadas 18 fornecidas na estrutura 62 na estação de armazenamento 64 compreendem mangas 30 que definem pelo menos um sulco de introdução 32, antes de montar as seções tubulares 18. Nesse caso, a instalação 60 ocorre sem qualquer estação 68 para produzir os sulcos 32.

[0128] Durante a etapa de montagem, os sulcos pré-existentes 32 nas mangas 30 de cada par de seções tubulares adjacentes 18 são colocados frente a frente, angularmente, durante a montagem do par de seções tubulares 18.

[0129] Em mais outra alternativa, os tampões 64 são pré- formados. Eles são feitos por blocos autossustentados de um material termicamente isolante. A estação de fechamento 72, em seguida, inclui uma montagem para fixar no local os tampões 64 nos sulcos 32.

[0130] Uma segunda instalação por assentamento 160, de acordo com a invenção, é ilustrada pelas figuras 10 e 11. Essa instalação 160 destina- se a assentar um tubo 10 como um J.

[0131] Ao contrário da instalação 60 ilustrada nas figuras 1 a 9, a instalação 160 inclui uma torre de montagem 162 colocada perpendicularmente a um poço 164 feito na estrutura 62, ou perpendicularmente a uma borda da estrutura 62. A montagem 79 para deslocar a montagem das seções tubulares 18, nesse exemplo, inclui dois pares de braçadeiras de apoio 164, capazes de agarrar uma seção tubular 18 e deslocá-la na translação ao longo do eixo da torre 162. A montagem de deslocamento 79 é, aqui, suportada pela torre 162.

[0132] A montagem de deslocamento 79 proporciona a possibilidade de mover o tubo 10 para baixo para dentro da extensão de água 12, substancialmente verticalmente.

[0133] No exemplo ilustrado na figura 11, a torre 162 não possui qualquer estação 68 para fazer os sulcos 32. As seções tubulares desconectadas 18 presentes nas estações de armazenamento e provisão 64 têm mangas de isolamento 30 fornecidas com os sulcos 32.

[0134] Conforme ilustrado pela figura 11, a torre 162 sustenta a estação de montagem 66, a estação de introdução 70, a estação de fechamento 72 e a estação 76 para fazer a conexão. A torre 162 também sustenta a estação de revestimento 74, quando ela estiver presente.

[0135] De preferência, as bobinas 110 da estação de introdução são posicionados lateralmente na torre 162, acima da estação de montagem 66 e acima da montagem guia 112. Rampas de abastecimento 166 são fornecidas para guiar cada linha 17 desenrolada de uma bobina 110 em direção à montagem guia 112.

[0136] Durante a aplicação do método de montagem, para cada novo tubo 18 a ser montado, o meio de transporte 166 prende a seção tubular 18 e a colocada sobre a torre 162, colocando-a no eixo da torre 162.

[0137] Em seguida, a seção tubular 18 é agarrada por um grampo superior 164, com sua extremidade inferior colocada na estação de montagem 66 para ser ali fixada, na extremidade livre de outra seção tubular 18.

[0138] Posteriormente, o grampo 164 move a seção tubular 18 para baixo, para dentro de uma primeira posição intermediária, permitindo a limpeza da junção 23 pela montagem de limpeza 150.

[0139] A seção tubular 18, em seguida, se move para baixo para passar pela montagem guia 112 da estação de introdução 70, onde os sulcos 32 recebem as linhas 17 desenroladas das bobinas 110.

[0140] Em uma segunda posição intermediária do grampo 164, a junção 32 está localizada voltada para a estação 76 para fazer a conexão 36, a fim de receber o material fluido capaz de solidificar.

[0141] E, então, a seção tubular 18 novamente se move para baixo a fim de ter os sulcos 32 da manga 30 passando para dentro da montagem de injeção 130 e em seguida, para dentro da montagem de endurecimento 132, a fim de formar cada tampão 34.

[0142] O tubo assim produzido 10 é, então, verticalmente imerso na extensão de água 12 para ser colocado sob a forma de um J.

[0143] Em uma alternativa (não mostrada) do primeiro método de acordo com a invenção, o tubo central 14 é fabricado em terra, fornecendo mangas 30 que definem os sulcos de introdução 32. O tubo central 14 é, em seguida, enrolado em um tambor ou em uma cesta antes de ser carregado na estrutura 62.

[0144] Quando o tubo 10 deve ser colocado, o tubo central 14 é desenrolado para passar sucessivamente dentro de uma estação de introdução 70, dentro de uma estação de fechamento 72 e, em seguida, dentro de uma estação para fazer a conexão 76, conforme descrito anteriormente para o primeiro método.

[0145] Quando o tampão 34 é formado por uma parte autossustentada ou por injeção de um material fluido, o material que forma o tampão 34 é, por exemplo, um material termofixo.

[0146] Alternativamente, o tampão 34 é formado por uma parte no material termoplástico, notadamente em um material termoplástico olefínico, em particular em polietileno ou em polipropileno.

[0147] Em um exemplo vantajoso, a manga isolante térmica 30 é formada em um material termoplástico, sendo inicialmente sem quaisquer sulcos 32.

[0148] Os sulcos 32 são feitos por meio de uma ferramenta de corte por aquecimento do material termoplástico da manga 30. O corte é realizado de forma limpa, a fim de constituir, a partir de cada sulco feito 32, uma parte sólida autossustentada com dimensões que se encaixam naquelas do sulco.

[0149] Uma vez que a linha funcional contínua 17 é introduzida no sulco 32, a parte autossustentada é reintroduzida no sulco 32 e é, novamente, adesivamente ligada por aquecimento, formando assim um tampão 34. Assim, a perda de material é nula, uma vez que o tampão 34 é formado exclusivamente com o material cortado na manga 30, que é reutilizado.

[0150] Para aplicar essa alternativa, o material cortado da manga 30 se move radialmente para longe da manga 30 para deixar passar a linha flexível 17, com vista à sua introdução no sulco 32 e, em seguida, se aproxima continuamente e sem quaisquer cortes em direção à manga 30 para, novamente preencher o sulco 32.

[0151] Uma coroa de aquecimento, em seguida, passa ao redor da manga 30 para alcançar a ligação adesiva do tampão 34. A coroa vantajosamente inclui uma ferramenta para cortar, radialmente, o tampão para cortar o excesso de material radial do tampão 34 devido à presença da linha 17 na ranhura 32.

Claims (15)

1. MÉTODO PARA MONTAR UM TUBO RÍGIDO (10), para ser colocado em uma extensão de água (12), o tubo rígido (10) compreendendo um tubo interno de metal (14) e um invólucro externo termicamente isolante não metálico (16) destinado a ser colocado em contato com a extensão de água (12), o método compreendendo as seguintes etapas: - montar seções do tubo metálico (18) de ponta a ponta, para formar um tubo interno (14) com uma passagem contínua (20) para a circulação do fluido; caracterizado pelo método compreender as seguintes etapas: - posicionar uma manga termicamente isolante (30) em torno de cada seção tubular metálica (18), a manga termicamente isolante (30) compreendendo pelo menos um sulco longitudinal (32); - introduzir uma linha funcional contínua (17) em pelo menos dois sulcos longitudinais (32) de pelo menos duas seções tubulares adjacentes (18); - preencher cada sulco longitudinal (32) para cobrir a linha funcional contínua (17).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fechamento de cada sulco longitudinal (32) compreender a fixação, no lugar, de uma parte autossustentada de um material termicamente isolante no sulco longitudinal (32).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fechamento de cada sulco longitudinal (32) compreender o fechamento de cada sulco longitudinal (32) com um material fluido e o endurecimento do material fluido para formar um tampão (34) do material termicamente isolante.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por cada manga termicamente isolante (18) incluir uma porção final (40) longitudinalmente saliente além da manga termicamente isolante (30), a etapa para formar o invólucro externo contínuo (16) compreendendo, após a montagem de ponta a ponta de duas seções tubulares adjacentes (18), a formação de uma conexão termicamente isolante (36) que cobre as partes da extremidade (40), a conexão isolante (36) conectando as mangas termicamente isolantes (30) de ambas as seções tubulares adjacentes (18).

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por cada um dos sulcos longitudinais (32) ser pré- formado durante a fabricação da manga termicamente isolante (30).

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por incluir uma etapa para fazer pelo menos um sulco longitudinal (32) na manga termicamente isolante (30) por remoção de material, o qual é removido para fazer o sulco longitudinal (32) sendo vantajosamente utilizado para formar, pelo menos parcialmente, o tampão (34).

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo tampão (34) ser formado com base em um material termofixo, ou com base em um material termoplástico, como um material termoplástico olefínico, notavelmente em polipropileno ou polietileno.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela etapa de introdução incluir o achatamento da linha funcional contínua (17) contra um fundo do sulco longitudinal (32) através de uma montagem guia (112).

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela etapa de introdução incluir o desenrolar de uma bobina (110) com a linha contínua (17), a fim de colocar a linha contínua (17) em um sulco longitudinal (32).

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por incluir uma etapa de colocar seções do tubo metálico montadas como um S ou J (18) na extensão de água (12), após a etapa para formar o invólucro externo (16).

11. INSTALAÇÃO (60, 160) PARA MONTAR UM TUBO RÍGIDO (10), para ser colocado em uma extensão de água (12), o tubo rígido (10) compreendendo um tubo interno de metal (14) e um invólucro externo termicamente isolante não metálico (16) para ser colocado em contato com uma extensão de água (12), a instalação (60, 160 compreendendo: - uma estação (66) para montar seções do tubo metálico (18) de ponta a ponta para formar um tubo interno (14) com uma passagem contínua (20) para a circulação do fluido; em que a instalação (60, 160) é caracterizada por compreender: - uma montagem (64, 64, 68) para fornecer uma pluralidade de seções tubulares (18) munidas com uma manga termicamente isolante (30), a manga termicamente isolante (30) compreendendo pelo menos um sulco longitudinal (32) estendendo-se na medida do tubo metálico; - uma estação (70) para introduzir uma linha funcional contínua (17) em pelo menos dois sulcos longitudinais (32) de pelo menos duas seções tubulares adjacentes; - uma estação (72) para preencher cada sulco longitudinal (32) para cobrir a linha funcional contínua (17).

12. INSTALAÇÃO (60, 160), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por incluir uma estrutura flutuante (62) com a estação de montagem (66), a montagem de alimentação (64, 64, 68), a estação de introdução (70) e a estação de fechamento (72).

13. TUBO RÍGIDO (10), para ser colocado em uma extensão de água (12), compreendendo: - um tubo interno metálico (14) e - um invólucro externo termicamente isolante não metálico (16) para ser colocado em contato com a extensão de água (12), o tubo interno (14) compreendendo uma montagem de ponta a ponta de seções do tubo metálico (18), o tubo interno (14) delimitando uma passagem contínua (20) para circulação do fluido; - o invólucro externo (16) estendendo-se continuamente em torno das seções do tubo metálico montadas (18); caracterizado pelo invólucro externo (16) incluir uma manga termicamente isolante (30) posicionada ao redor de cada seção de tubo metálico (18), a manga termicamente isolante (30) compreendendo pelo menos um sulco longitudinal (32) estendendo-se na medida do tubo interno (14); - o tubo (10) incluindo uma linha funcional contínua (17) introduzida pelo menos nos dois sulcos longitudinais (32) de pelo menos duas seções tubulares adjacentes (18); - o invólucro externo (16) compreendendo um tampão (34) obstruindo cada sulco longitudinal (32) para cobrir a linha funcional contínua (17).

14. TUBO (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo tampão (34) ser formado a partir de um material fluido que endureceu no sulco longitudinal (32) ou que é formado a partir de uma parte autossustentada adicionada dentro do sulco longitudinal (32).

15. TUBO (10), de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pela linha funcional contínua (17) ser selecionada de um cabo de aquecimento elétrico, uma linha hidráulica de aquecimento e um cabo elétrico, óptico e/ou hidráulico.

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