BR112015020594B1

BR112015020594B1 - Processo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água, dispositivo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água e instalação

Info

Publication number: BR112015020594B1
Application number: BR112015020594-1A
Authority: BR
Inventors: Didier Bonnemaison
Original assignee: Technip France
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2021-09-08
Also published as: FR3002557A1; AU2014222822B2; US20160002873A1; WO2014131662A1; US9809943B2; AU2014222822A1; FR3002557B1; BR112015020594A2

Abstract

processo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água, dispositivo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água e instalação. a presente invenção trata de um processo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água. a extensão de água é, por exemplo, um mar, um oceano, ou um lago. o processo de instalação de um elemento alongado (10) em uma extensão de água (12), caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas fixação reversível de um órgão de conexão (34) a uma primeira extremidade (16) do elemento alongado (10); disposição do elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente horizontal ao longo de um conjunto de superfície (24); inserção reversível do órgão de conexão (34) em um órgão de retenção (36) que se projeta em relação ao conjunto de superfície (24); rotação do elemento alongado (10) em torno de um eixo sensivelmente horizontal para colocar o elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente vertical, o órgão de conexão (34) permanece inserido no órgão de retenção (36); descida conjunta do órgão de retenção (36), do órgão de conexão (34) e do elemento alongado (10) na extensão de água (12) por meio de uma linha de descida (152) portada pelo conjunto de superfície (24); soltura do órgão de conexão (34) da primeira extremidade (16) do elemento alongado (10), e subida conjunta do órgão de retenção (36) e do órgão de conexão (34).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção trata de um processo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água. A extensão de água é, por exemplo, um mar, um oceano, ou um lago.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Tal processo se destina, em particular, a instalar elementos alongados de grande tamanho em uma extensão de água, tais como pilhas de ancoragem de uma instalação de exploração de fluido através de uma extensão de água, ou de outros componentes de tal instalação.

[003] As pilhas de ancoragem estão inseridas no fundo da extensão de água. Elas se destinam, por exemplo, a reter estruturas em alto mar (offshore), tais como plataformas de tipo semissubmersível, de tipo com coluna flutuante (“SPAR”), ou de tipo com pernas atirantadas (“Tension Leg Platform” ou “TLP”) ou ainda usinas flutuantes de tipo FPSO. Em uma variante, a estrutura offshore é uma plataforma fixa tal como uma plataforma autoelevadora (“jack up platform”) ou qualquer elemento de ancoragem sobre o fundo marinho.

[004] Para assegurar a retenção de uma estrutura offshore, cada elemento alongado apresenta um comprimento substancial em uma posição horizontal e, portanto, uma altura importante em uma posição vertical. O comprimento na posição horizontal é, por exemplo, superior a 10 m e, em particular, da ordem de 50 m a 150 m.

[005] O elemento alongado apresenta, por exemplo, um diâmetro superior a 1 m e, em particular, superior a 5 m.

[006] Quando o elemento alongado for realizado à base de metal, ele apresenta, portanto, uma massa significativa, de várias centenas de toneladas.

[007] Por esse motivo, o elemento alongado não pode ser simplesmente manobrado por meio de uma grua, uma vez a grua deveria apresentar uma altura e uma capacidade de elevação muito grande para ser montada sobre um conjunto de lançamento de superfície, tal como um navio de lançamento de linhas flexíveis.

[008] Em um processo de instalação conhecido, cada elemento alongado está disposto sobre uma balsa, em posição horizontal, e é levado até o local de instalação pela balsa.

[009] No local de instalação, a balsa é colocada ao longo de um navio de lançamento. Em seguida, órgãos de conexão são montados sobre o elemento alongado, à distância das extremidades. Cada órgão de conexão compreende uma bainha inserida em torno do elemento alongado e um eixo inserido através do elemento alongado por meio de perfurações realizadas na parede desse elemento.

[010] A bainha e o elemento alongado estão montados de modo rotativo em torno do eixo. Quando o elemento alongado deve ser imerso, um primeiro órgão de conexão é fixado rotativamente sobre uma treliça de suporte que se projeta transversalmente em relação ao navio de lançamento.

[011] Em seguida, o outro órgão de conexão é solto. O elemento alongado pivota então em torno do eixo do primeiro órgão de conexão sob o efeito de seu próprio peso para adotar uma configuração vertical.

[012] Em seguida, uma linha de descida é fixada na extremidade superior do elemento alongado. O órgão de conexão fixado sobre a treliça é então liberado para baixar o elemento alongado na extensão de água por desenrolamento da linha de descida.

[013] Tal processo permite, portanto, instalar elementos alongados de tamanho substancial. Ele não é, porém, inteiramente satisfatório.

[014] De fato, as operações de instalação a ser realizadas para o processo são relativamente complexas, uma vez que é preciso realizar perfurações na parede do elemento alongado, e então montar um eixo através das perfurações.

[015] É também difícil remover o órgão de conexão depois que elemento alongado está no fundo da água.

[016] Além disso, a realização de perfurações através do elemento alongado pode, em certos casos, reduzir sua resistência mecânica e, portanto, enfraquecer o elemento alongado.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[017] Uma finalidade da presente invenção é obter um processo de instalação de um elemento alongado de tamanho e/ou peso significativo, que seja simples de realizar que não afete as propriedades mecânicas do elemento alongado.

[018] Para esse fim, a presente invenção tem por objeto um processo do tipo precitado, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: - fixação reversível de um órgão de conexão em uma primeira extremidade do elemento alongado; - disposição do elemento alongado em uma configuração sensivelmente horizontal ao longo de um conjunto de superfície; - inserção reversível do órgão de conexão em um órgão de retenção que se projeta em relação ao conjunto de superfície; - rotação do elemento alongado em torno de um eixo sensivelmente horizontal para colocar o elemento alongado em uma configuração sensivelmente vertical, em que o órgão de conexão permanece inserido no órgão de retenção; - descida conjunta do órgão de retenção, do órgão de conexão e do elemento alongado na extensão de água por meio de uma linha de descida portada pelo conjunto de superfície; - soltura do órgão de conexão da primeira extremidade do elemento alongado, e subida conjunta do órgão de retenção e do órgão de conexão.

[019] O processo de acordo com a presente invenção pode compreender uma ou mais das seguintes características, considerada(s) isoladamente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - a inserção reversível do órgão de conexão no órgão de retenção compreende a suspensão do órgão de conexão e da primeira extremidade do elemento alongado sob o órgão de retenção; - a inserção reversível do órgão de conexão no órgão de retenção compreende o travamento reversível do órgão de conexão no órgão de retenção; - o processo compreende a inserção de uma primeira linha de deslocamento no órgão de conexão e a inserção de uma segunda linha de deslocamento em uma segunda extremidade do elemento alongado, sendo que o elemento alongado é suspenso entre a primeira linha de deslocamento e a segunda linha de deslocamento, e a disposição do elemento alongado em sua configuração sensivelmente horizontal ao longo do conjunto de superfície é realizada por manobra da primeira linha de deslocamento e/ou da segunda linha de deslocamento; - a fixação reversível do órgão de conexão compreende a inserção de uma cabeça de conexão do órgão de conexão em um alojamento de extremidade situado na primeira extremidade do elemento alongado, e o travamento reversível da cabeça de conexão sobre a primeira extremidade do elemento alongado, sem perfuração do elemento alongado durante a inserção e o travamento; - o órgão de conexão compreende um elemento de articulação, em que a cabeça de conexão está conectada de modo a poder pivotar sobre uma primeira região do elemento de articulação, e em que o processo compreende a inserção de uma primeira linha de deslocamento do elemento alongado em uma segunda região do elemento de articulação, e a inserção reversível de uma terceira região do elemento de articulação no órgão de retenção; - o órgão de retenção está calçado em translação entre duas estruturas de calçamento de um pórtico portado pelo conjunto de superfície.

[020] A presente invenção tem igualmente por objeto um dispositivo de instalação de um elemento alongado em uma extensão de água, caracterizado pelo fato de que compreende: - um órgão de conexão próprio para ser fixado de modo reversível a uma primeira extremidade do elemento alongado; - um conjunto de deslocamento do elemento alongado, próprio para dispor o elemento alongado em uma configuração sensivelmente horizontal ao longo de um conjunto de superfície; - um órgão de retenção destinado a se projetar em relação ao conjunto de superfície, em que o órgão de conexão pode ser deslocado de modo reversível entre uma posição de partida na qual ele está desinserido do órgão de retenção e uma posição de descida na qual ele está inserido de modo reversível no órgão de retenção; - um mecanismo de rotação do elemento alongado em torno de um eixo sensivelmente horizontal para deslocar o elemento alongado em uma configuração sensivelmente vertical, em que o órgão de conexão permanece inserido no órgão de retenção; - um conjunto de descida conjunta do órgão de retenção, do órgão de conexão e do elemento alongado na extensão de água que compreende uma linha de descida destinada a ser portada pelo conjunto de superfície.

[021] O dispositivo de acordo com a presente invenção pode compreender uma ou mais das seguintes características, considerada(s) isoladamente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - na posição de descida, o órgão de conexão está suspenso ao órgão de retenção; - o órgão de conexão compreende um conjunto de travamento reversível no órgão de retenção; - o conjunto de deslocamento compreende uma primeira linha de deslocamento destinada a ser inserida no órgão de conexão e uma segunda linha de deslocamento destinada a ser inserida em uma segunda extremidade do elemento alongado para suspender o elemento alongado entre a primeira linha de deslocamento e a segunda linha de deslocamento, em que o conjunto de deslocamento compreende um aparelho de manobra da primeira linha de deslocamento e/ou da segunda linha de deslocamento; - o órgão de conexão compreende uma cabeça de inserção, destinada a ser inserida sem perfuração em um alojamento praticado na primeira extremidade do elemento alongado, e um mecanismo de travamento reversível e sem perfuração da cabeça de inserção no alojamento; - o órgão de conexão compreende um elemento de articulação, em que a cabeça de conexão está conectada de modo a poder pivotar sobre uma primeira região do elemento de articulação, e o elemento de articulação compreende uma segunda região destinada a ser inserida por uma primeira linha de deslocamento do conjunto de deslocamento, e uma terceira região do elemento de articulação destinada a ser inserida no órgão de retenção; - o órgão de retenção compreende uma parte superior destinada a ser portada pela de descida e um gancho inferior de inserção do órgão de conexão, em que a parte superior e o gancho inferior são móveis em rotação um em relação ao outro ao longo de pelo menos um eixo, vantajosamente ao longo de três eixos; - o dispositivo compreende um pórtico destinado a ser montado para se projetar em relação ao conjunto de superfície, em que o órgão de retenção é suspenso sob o pórtico, vantajosamente por meio da linha de descida; - o pórtico compreende pelo menos duas estruturas paralelas de calçamento em translação do órgão de retenção; - o órgão de retenção apresenta placas de calçamento próprias ara cooperar com as estruturas.

[022] A presente invenção tem também por objeto uma instalação de um elemento alongado em uma extensão de água, caracterizada pelo fato de que compreende: - um conjunto de superfície, vantajosamente que flutua sobre a extensão de água; - um dispositivo tal como definido acima, portado pelo conjunto de superfície.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[023] A presente invenção será mais bem entendida com a leitura da descrição a seguir, dada unicamente a título de exemplo, e feita em relação aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 é uma vista lateral do conjunto de superfície de um dispositivo de instalação para a realização de um primeiro processo de acordo com a presente invenção; - a figura 2 é uma vista posterior do dispositivo de a figura 1; - a figura 3 é uma vista em perspective parcial de um pórtico de suporte e de um órgão de retenção do dispositivo de a figura 1; - a figura 4 é uma vista aumentada da extremidade de um elemento alongado sobre a qual está fixado um órgão de conexão do dispositivo da figura 1; - a figura 5 é uma vista de face de um elemento de articulação do órgão de conexão da figura 4; - a figura 6 é uma vista tomada em corte ao longo do plano VI-VI da figura 5; - a figura 7 é uma vista em perspective de um órgão de retenção do dispositivo da figura 1; - as figuras 8 a 15 são vistas análogas à figura 1 de etapas sucessivas do processo de acordo com a presente invenção, durante a instalação de um elemento alongado.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[024] Um primeiro processo de acordo com a presente invenção se destina à instalação de um elemento alongado 10 visível na figura 4 e na figura 8, em uma extensão de água 12. O elemento alongado 10 forma, por exemplo, um componente de uma estrutura offshore pelo menos parcialmente imersa em uma extensão de água 12.

[025] A estrutura (não representada) se destina vantajosamente à exploração de fluido através da extensão de água 12, em particular para recolher fluido coletado no fundo da extensão de água 12 e trazê-lo à superfície.

[026] O fluido coletado contém de preferência um hidrocarboneto. Ele é, por exemplo, formado por gás natural ou petróleo.

[027] A extensão de água 12 é um mar, um oceano, ou um lago. A profundidade da extensão de água 12, perpendicularmente à instalação 10, é por exemplo superior a 20 m, e está compreendida, em particular, entre 20 m e pelo menos 3000 m.

[028] A estrutura é, por exemplo, uma plataforma fixada sobre o fundo da extensão de água 12 ou de preferência que flutua sobre a extensão de água 12. Essa plataforma é, em particular, de tipo semissubmersível, de tipo com coluna flutuante (“SPAR”), ou de tipo com pernas atirantadas (“Tension Leg Platform” ou “TLP”). Em uma variante, a estrutura é uma usina flutuante tal como um FPSO. Em uma variante ainda, a estrutura é uma plataforma fixa tal como uma “jack up platform” ou um elemento de ancoragem sobre o fundo marinho.

[029] O elemento alongado 10 forma, por exemplo, um elemento de ancoragem de a estrutura no fundo da extensão de água, tal como uma pilha de ancoragem.

[030] O elemento alongado 10 apresenta, em uma configuração horizontal, um comprimento substancial, por exemplo superior a 10 m e, em particular, da ordem de 50 m a 150 m de long. O elemento alongado 10 apresenta, por exemplo um diâmetro superior a 1 m, e em particular, superior a 5 m.

[031] O elemento alongado 10 é realizado à base de metal, ele apresenta, portanto, uma massa significativa, superior a 100 toneladas.

[032] Como ilustrado pela figura 4, o elemento alongado 10 compreende uma parede 14 tubular, de metal, que se estende ao longo de um eixo A-A' entre uma primeira extremidade 16, visível na figura 4, e uma segunda extremidade 18, visível na figura 8.

[033] Como será visto mais adiante, o elemento alongado 10 chega axialmente na primeira extremidade 16 e delimita um alojamento 20 de recepção de um órgão de conexão.

[034] O elemento alongado 10 está disposto na extensão de água 12 por meio do processo de acordo com a presente invenção, utilizando uma instalação 22 de instalação de acordo com a presente invenção, ilustrada nas figuras 1 a 15.

[035] Durante essa instalação, o elemento alongado 10 passa de uma configuração horizontal de transporte, representada na figura 8, a uma configuração vertical de descida, representada nas figuras 13 e 14, para ser conduzido até o fundo da extensão de água 12.

[036] Como ilustrado pelas figuras 1 a 7, a instalação de instalação 22 compreende um conjunto de superfície 24, e um dispositivo 26 de instalação, portado pelo conjunto de superfície 24.

[037] O conjunto de superfície 24 flutua sobre a extensão de água 12. Nesse exemplo, ele é formado por um navio 28 de lançamento. Em uma variante (não representada), o conjunto de superfície 24 é uma balsa, ou uma plataforma tal como descrita acima.

[038] Nesse exemplo, o conjunto de superfície 24 se estende ao longo de um eixo B-B' longitudinal. Ele compreende uma superfície lateral de casco 30 dotada de guarda-corpos 32 de proteção e de apoio espaçados longitudinalmente ao longo do eixo B-B'.

[039] Cada guarda-corpo 32 é, por exemplo, formado de um cordão de elastômero, ou de uma viga de madeira.

[040] Os guarda-corpos 32 se destinam a proteger a superfície lateral de coque 30 quando o elemento alongado 10 é colocado ao longo dessa superfície 30. O elemento alongado 10 é próprio para se apoiar contra os guarda-corpos 32, o que limita os movimentos laterais do elemento alongado 10 quando ele é manipulado.

[041] O dispositivo de instalação 26 de acordo com a presente invenção compreende um órgão 34 de conexão, destinado a ser fixado de modo reversível à primeira extremidade 16 do elemento alongado 10, um órgão 36 de retenção do órgão de conexão 34, visível em particular nas figuras 3 e 7, e um pórtico de suporte 38 do órgão de retenção 36, fixado no conjunto de superfície 24 e que se projeta em relação à extensão de água 12.

[042] O dispositivo 26 compreende, ainda, um conjunto 40 de deslocamento em superfície do elemento alongado 10 ao longo do conjunto de superfície 24, visível em particular na figura 8, um mecanismo 42 de rotação e de bloqueio em posição do elemento alongado 10 disposto entre o órgão de retenção 36 e o órgão de conexão 34 para fazer passar o elemento alongado 10 de uma configuração horizontal a uma configuração vertical (ver figura 10), e um conjunto 44 de descida vertical do elemento alongado 10 na extensão de água 12, visível na figura 3.

[043] De acordo com a presente invenção, o órgão de conexão 34 está fixado de modo totalmente reversível sobre a primeira extremidade 16 do elemento alongado 10, sem que seja preciso perfurar a parede tubular 14 do elemento alongado 10, ou enfraquecê-lo mecanicamente.

[044] Em relação às figuras 4 e 15, o órgão de conexão 34 compreende uma cabeça de inserção 50, inserida de modo reversível no alojamento de recepção 20, e um mecanismo 52 de travamento reversível da cabeça de inserção 50 na extremidade 16 do elemento alongado 10.

[045] O órgão de conexão 34 compreende, ainda, um elemento de articulação e de conexão 54 destinado a ser conectado ao órgão de retenção 36 e ao conjunto de deslocamento 40, e um elemento 56 de conexão entre o elemento de articulação 54 e a cabeça de inserção 50.

[046] O mecanismo de travamento 52 compreende vantajosamente mandíbula 53 que se estendem radialmente a partir da cabeça de inserção 50, para vir se apoiar contra a superfície interna do elemento alongado 10.

[047] As mandíbulas 53 são próprias para imobilizar de modo reversível a cabeça 50 na extremidade do elemento alongado 10.

[048] Como ilustrado pelas figuras 4 e 5, o elemento de articulação 54 é formado por uma placa 58 que apresenta uma forma vantajosamente triângulo invertido.

[049] O elemento de articulação 54 compreende uma primeira região inferior 60 de conexão com a cabeça 50, uma segunda região 62 superior de conexão com o conjunto de deslocamento 40 e uma terceira região 64 superior de conexão com o órgão de retenção 36 que recebe uma parte do mecanismo de rotação 42.

[050] A primeira região 60 delimita um orifício 66 de articulação do elemento de conexão 56. A segunda região 62 delimita um orifício 68 de fixação de um órgão 69 de conexão/desconexão rápida de uma linha do conjunto de deslocamento 40, visível na figura 4.

[051] O elemento de conexão 56 compreende uma hasta 70 articulada a uma extremidade superior na primeira região 60 do elemento de articulação 54 e articulada a uma extremidade inferior na cabeça 50.

[052] Como será visto mais adiante, o órgão de conexão 34 é próprio para ser inserido de modo reversível no órgão de retenção 36 por meio do mecanismo de rotação 42, para ser suspenso sob o órgão de retenção 36, e permitir a rotação do elemento alongado 10 entre a configuração horizontal e a configuração vertical.

[053] No exemplo representado na figura 7, o órgão de retenção 36 compreende uma parte superior 80 de conexão com o conjunto de descida 44, uma parte inferior 82 de inserção e de retenção do órgão de conexão 34, e um órgão intermediário de conexão 83.

[054] Nesse exemplo, a parte superior 80 compreende uma polia superior de conexão 84, uma chape superior 86 de suporte de a polia 84 e uma chape inferior 88 de conexão com o órgão intermediário 83.

[055] O órgão intermediário 83 compreende um estribo superior 90 articulada no estribo inferior 88 da parte superior 80 em torno de um eixo C C’ horizontal, vantajosamente perpendicular ao eixo da polia superior 84. O órgão intermediário 83 compreende ainda uma sede 92 de retenção da parte inferior 82.

[056] No modo de realização da figura 7, o estribo superior 90 do órgão intermediário 83 é recebido no estribo inferior 88 da parte superior 80. O estribo superior 90 apresenta assim uma largura, considerada paralelamente ao eixo C-C’, inferior à largura do estribo inferior 88.

[057] A parte superior 80 delimita placas 93 de calçamento em translação da parte superior 80 ao longo do eixo longitudinal B-B'. As placas 93 se estendem de cada lado do eixo C-C’, de modo sensivelmente perpendicular a esse eixo.

[058] As placas de calçamento 93 são vantajosamente definidas nas bordas laterais das aletas do estribo inferior 88, de cada lado do eixo C-C’.

[059] O eixo C-C’ está situado sensivelmente a meia-altura entre as placas 93 opostas.

[060] Como será visto mais adiante, as placas 93 se destinam a cooperar com estruturas presentes no pórtico de suporte 38, a fim de assegurar o calçamento em translação.

[061] A parte inferior 82 compreende vantajosamente uma saliência 94 de conexão recebida de modo rotativo na sede 92 em torno de um eixo D-D' vertical perpendicular ao eixo C-C’. Ela compreende um gancho inferior 95 de recepção do órgão de conexão 34.

[062] Assim, a parte inferior 82 está montada de modo rotativo em torno de pelo menos um eixo, vantajosamente em torno de pelo menos três eixos, em relação à parte superior 80, a fim de aceitar deslocamentos relativos entre o órgão de conexão 34 e o órgão de retenção 36 durante a instalação do órgão de conexão 34 no órgão de retenção 36.

[063] O estribo superior 86, o estribo inferior 88, o órgão intermediário 83, e a montagem da saliência 94 e da sede 92 formam assim uma junta universal.

[064] O gancho 95 porta uma parte do mecanismo de rotação 42. Ele define uma fenda inferior 95A destinada a receber a terceira região 64 do órgão de conexão 34.

[065] Como ilustrado pela figura 2 e pela figura 3, o pórtico 38 se projeta transversalmente em relação ao eixo B-B' para além da borda externa da superfície de casco 30, diante da extensão de água 12.

[066] Nesse exemplo, o pórtico 38 compreende um treliça aberta 96, uma polia 98 de retenção, portada pela treliça aberta 96, e um elo 100 de fixação de uma extremidade do conjunto de descida 44. Ele compreende vantajosamente uma plataforma 102 própria para receber um operador do órgão de retenção 36.

[067] Como indicado acima, o pórtico 38 compreende ainda dois flanges transversais 103 paralelos, destinados ao calçamento em translação ao longo do eixo B-B' da parte superior 80 do órgão de retenção 36.

[068] A polia de retenção 98 se projeta para baixo a partir de uma viga da treliça aberta 96. Ela está situada diante da extensão de água 12.

[069] O órgão de retenção 36 está suspenso entre a polia de retenção 98 e o elo de fixação 100.

[070] Os flanges transversais 103 se projetam perpendicularmente ao eixo B-B'. Eles definem entre si uma passagem transversal 104 de recepção,através da qual o órgão de retenção 36 é inserido.

[071] A passagem transversal 104 está situada sob a polia de retenção 98. Ela se estende transversalmente em relação ao eixo B-B'.

[072] Quando o órgão de retenção 36 é suspenso, as placas 93 situadas de cada lado do eixo C-C’’ na parte superior 80 são recebidas na passagem transversal 104. Elas vão de encontro para frente e para trás contra um flange transversal respectivo 103.

[073] A parte superior 80 do órgão de retenção 36 é assim calçada em translação ao longo do eixo B-B', com um grau de liberdade em translação perpendicularmente ao eixo B-B'.

[074] Em relação às figuras 5, 6 e 7, esse mecanismo de rotação 42 compreende um par de pivôs 110, solidários de um entre o órgão de conexão 34 e o órgão de retenção 36. Ele compreende, para cada pivô 110, um recesso 112 de recepção do pivô 110, praticado no outro entre o órgão de conexão 34 e o órgão de retenção 36.

[075] O mecanismo 42 compreende ainda um conjunto 114 de travamento de cada pivô 110 em um recesso 112 associado.

[076] No exemplo representado nas figuras, o mecanismo de rotação 42 compreende um par de pivôs 110 solidários do órgão de conexão 34, e o órgão de retenção 36 delimita os recessos 112 de recepção de cada pivô 110.

[077] Como ilustrado pelas figuras 5 e 6, os pivôs 110 se projetam lateralmente em relação à terceira região 64 do elemento de articulação 54, de cada lado desse elemento 54.

[078] Cada pivô 110 delimita internamente uma abertura 116 de recepção do conjunto de travamento 114.

[079] Como ilustrado na figura 7, os recessos 112 são delimitados em duas paredes laterais opostas do gancho 95, de cada lado da fenda 95A. Cada recesso 112 está aberto em uma primeira extremidade axial, para permitir a inserção de um pivô 110 no recesso 112, e está fechado em uma segunda extremidade axial para bloquear o pivô 110 no recesso 112.

[080] Cada recesso 112 também se abre lateralmente de um primeiro lado na fenda 95A e é fechado lateralmente em um segundo lado oposto à fenda 95A.

[081] Um orifício 119 de bloqueio, praticado na parede lateral do gancho 95, se abre lateralmente em cada recesso 112.

[082] Como ilustrado pela figura 6, o conjunto de travamento 114 compreende um pino externo de bloqueio 118, destinado a ser estendido para ser recebido em um orifício de bloqueio 119 correspondente, e um pino interno 120 de imobilização do pino externo 118.

[083] Vantajosamente, o pino externo 118 é parafusado no alojamento 116. Ele define uma passagem 122 que recebe o pino interno 120.

[084] Em relação à parte esquerda da figura 6, quando o pino interno 120 é recolhido na passagem 122, o pino externo 118 pode ser estendido por parafusação fora do alojamento 116, para se projetar para além do pivô 110. Em relação à parte direita da figura 6, depois que o pino externo 118 foi estendido e recebido no orifício de bloqueio 119, o pivô 110 é imobilizado em posição axial no recesso 112.

[085] O pino interno 120 é então estendido na passagem 122 para impedir a desparafusagem do pino de bloqueio 118.

[086] Para esse fim, uma parte interna do pino interno 120, recebida em um prolongamento roscado 123 do alojamento 116, é desparafusada.

[087] O conjunto de travamento 114, que inclui os pinos 118, 120 tem por função evitar a desinserção do órgão de conexão 34 do órgão de retenção 36, em particular durante a descida conjunta do elemento alongado 10, do órgão de retenção 36, e do órgão de conexão 34.

[088] O conjunto de travamento 114 não retoma, porém, nenhuma carga proveniente do órgão de retenção 36, e a carga é retomada pelos pivôs 110.

[089] Como será visto mais adiante, o órgão de conexão 34 é móvel de modo reversível em relação ao órgão de retenção 36, entre uma posição de partida desinserida do órgão de retenção 36 e uma posição de descida inserida no órgão de retenção 36.

[090] Quando o órgão de conexão 34 é inserido no órgão de retenção 36, os pivôs 110 são recebidos nos recessos 112.

[091] O órgão de conexão 34 está então apto a pivotar sobre relação ao órgão de retenção 36 em torno de um eixo horizontal.

[092] Como elemento alongado 10 está conectado ao elemento de articulação 54 do órgão de conexão 34 por um elemento de conexão 56 articulado, existe pelo menos um grau de liberdade em rotação entre o elemento alongado 10, o órgão de conexão 34, e o órgão de retenção 36. Existe igualmente uma mobilidade ao longo do eixo C-C’.

[093] Isso facilita a inserção do órgão de conexão 34 no órgão de retenção 36, e a rotação ulterior do elemento alongado 10 entre sua configuração horizontal e sua configuração vertical.

[094] Como ilustrado pela figura 8 e pela figura 9, o conjunto de deslocamento 40 compreende uma grua 130, uma primeira linha 132 de deslocamento, e uma segunda linha 134 de deslocamento. As linhas de deslocamento 132, 134 são conectadas uma com a outra e com a grua 130 por um anel de conexão 136.

[095] Em uma variante, as linhas 132, 134 são separadas uma da outra e são manobradas pela grua 130 de modo independente.

[096] Em sua extremidade distal 138, a primeira linha 132 compreende vantajosamente um órgão 69 de conexão/desconexão rápida, próprio para ser inserido de modo reversível no orifício 68 do órgão de conexão 34. O órgão 69 é por exemplo formado por uma manilha.

[097] A segunda linha 134 compreende vantajosamente em sua extremidade distal um gancho de extremidade 140, própria a enganchar a segunda extremidade 18 do elemento alongado 10.

[098] A grua 130 é apta a ser ativada para deslocar a primeira linha 132 e a segunda linha 134 conjuntamente ao longo da superfície de coque 30, a fim de posicionar o elemento alongado 10 ao longo dessa superfície 30 e o deslocar em translação ao longo do eixo B-B'.

[099] A grua 130 é, ainda, própria manobrar a primeira linha 132 e a segunda linha 134 para levantar ou abaixar o elemento alongado 10 em sua configuração horizontal. No exemplo representado nas figuras, o deslocamento da primeira linha 132 e da segunda linha 134 é conjunto para levantar ou abaixar o elemento alongado 10.

[0100] O conjunto de descida 44 está ilustrado parcialmente pela figura 3. Ele compreende um guindaste 150 e uma linha de descida 152 desdobrável em relação ao guindaste 150.

[0101] Nesse exemplo, a extremidade distal da linha 152 está fixada no pórtico 38 no elo 100.

[0102] A linha 152 está enrolada sob a polia de conexão 84 do órgão de retenção 36 entre o elo de fixação 100 e a polia 98.

[0103] A linha 152 está, ainda, enrolada acima da polia 98 entre o guindaste 150 e a polia de conexão 84.

[0104] O desdobramento da linha 152 provoca seu desenrolamento de entre a polia 98 e o elo 100, e consequentemente, a descida do órgão de retenção 36, e eventualmente, do órgão de conexão 34, quando ele está inserido no órgão de retenção 36.

[0105] O conjunto de descida 44 forma assim um guindaste de dois cabos.

[0106] O funcionamento da instalação 22 de acordo com a presente invenção, durante a instalação de um elemento alongado 10 na extensão de água 12 vai ser agora descrito.

[0107] Inicialmente, o elemento alongado 10 é conduzido para as proximidades da superfície lateral 30 de casco do conjunto de superfície 24, sendo transportado, por exemplo, sobre uma balsa (não representada).

[0108] O órgão de conexão 34 é então posicionado na primeira extremidade 16 do elemento alongado 10.

[0109] Para esse fim, a cabeça 50 é inserida no alojamento de recepção 20. O mecanismo de travamento 52 é ativado para estender as mandíbulas 53. A fixação do órgão de conexão 34 é totalmente reversível. Ela não implica uma perfuração da parede tubular 14 do elemento alongado 10.

[0110] O conjunto de deslocamento 40 é então conectado ao elemento alongado 10 e ao órgão de conexão 34.

[0111] Para fazer isso, a primeira linha 132 é inserida no órgão de conexão 34 fixado no primeira extremidade 14 do elemento alongado 10.

[0112] O órgão 69 de conexão/desconexão da primeira linha 132 é assim inserido no orifício de fixação 68 praticado na segunda região 62 do elemento de articulação 54, como ilustrado pela figura 4.

[0113] A segunda linha 134 é inserida na segunda extremidade 18 do elemento alongado 10.

[0114] Para esse fim, o gancho de extremidade 140 é inserido na parede tubular 14 na segunda extremidade 18.

[0115] A grua 130 é em seguida ativada para levantar o elemento alongado 10 afastado da balsa e para o deslocar ao longo da superfície lateral 30, a fim de aproximar a primeira extremidade 16 do pórtico 38.

[0116] O conjunto de descida 44 é então configurado para manter o órgão de retenção 36 no pórtico 38. O comprimento de linha de descida 152 desdobrada fora do guindaste 150 é mínimo.

[0117] A parte superior 80 do órgão de retenção 36 é calçada entre os flanges transversais 103 na passagem 104, para imobilizá-la em translação ao longo do eixo B-B'.

[0118] A parte inferior 84 permanece livre de se deslocar em rotação em torno do eixo C-C’ e em torno do eixo D-D' para permitir uma introdução simples dos pivôs 110 portados pelo órgão de conexão 34 nos recessos 112 praticados na parte inferior 84 do órgão de retenção 36.

[0119] Como ilustrado na figura 3, a polia superior 84 do órgão de retenção 36 está disposta entre a polia 98 e o elo de fixação 100, com seu eixo sensivelmente paralelo ao eixo B-B' do conjunto de superfície 24.

[0120] Nessa configuração, a parte inferior 82 do órgão de retenção 36 se projeta sob o pórtico 38 nas proximidades da plataforma 102, quando ela está presente.

[0121] O elemento alongado 10 se estende ao longo da superfície lateral 30, de modo sensivelmente paralelo ao eixo B-B'.

[0122] O conjunto de deslocamento 40 é então pilotado para conduzir o órgão de conexão 34 nas proximidades do órgão de retenção 36.

[0123] A terceira região 64 no elemento de articulação 54 é introduzida no gancho 95 do órgão de retenção 36, vantajosamente na fenda 95A.

[0124] Essa inserção é, por exemplo, acompanhada por um operador presente na plataforma 102. Ela é facilitada pela presença de vários graus de liberdade em rotação entre a parte superior 80 e a parte inferior 82 do órgão de retenção 36 formando uma junta universal.

[0125] Durante essa inserção, cada pivô 110 entra em um recesso 112 a uma primeira extremidade axial e desce no recesso 112 até a segunda extremidade axial.

[0126] Depois que cada pivô 110 estiver em posição, o conjunto de travamento 114 é ativado estendendo cada pino externo 118 em um orifício de bloqueio 119 correspondente, praticado no gancho 95, e estendendo em seguida o pino interno de bloqueio 120.

[0127] O órgão de conexão 34 ocupa então sua posição de descida inserido no órgão de retenção 36. Ele é mantido em posição pelo conjunto de travamento 114, sem retomada de carga pelo conjunto de travamento 114.

[0128] O mecanismo de rotação 42 é ativo, e cada pivô 110 é recebido em um recesso 112 correspondente.

[0129] O dispositivo de instalação 22 está então na posição ilustrada pela figura 9.

[0130] Nessa posição, o elemento alongado 10 ocupa sua configuração horizontal. A primeira extremidade 14 está situada sob o pórtico 38.

[0131] O órgão de conexão 34 está suspenso ao órgão de retenção 36, e sob esse órgão. O órgão de retenção 36 está suspenso ao pórtico 38 por meio da linha de descida 152.

[0132] Em seguida, o elemento alongado 10 é pivotado de sua configuração sensivelmente horizontal para sua configuração sensivelmente vertical.

[0133] Como ilustrado pela figura 12, a grua 130 é pilotada para descer a segunda linha 134 e a segunda extremidade 18 do elemento alongado 10 sob a extensão de água 12, e sob a primeira extremidade 16. Isso é efetuado por descida do anel 136 no modo de realização representado.

[0134] Durante essa descida, a segunda linha 134 permanece esticada e retoma em parte o peso do elemento alongado 10.

[0135] Durante esse deslocamento, o órgão de retenção 36 permanece sensivelmente imóvel verticalmente. Ele mantém o órgão de conexão 34 e a primeira extremidade 16 do elemento alongado 10, a uma altura sensivelmente constante.

[0136] O elemento alongado 10 pivota em torno de um eixo horizontal situado nas proximidades da primeira extremidade 16. Para isso, os pivôs 110 entram em rotação em cada recesso 112. O elemento de conexão 56 permite igualmente essa rotação por meio de seus pontos de articulação, de um lado, sobre a cabeça 50, e de outro lado, sobre a primeira região 60 do elemento de articulação 64.

[0137] Quando o elemento alongado 10 atinge sua configuração sensivelmente vertical, ilustrada na figura 13, a primeira linha 132 é distendida.

[0138] O peso do elemento alongado 10 é então portado pelo órgão de conexão 34, pelo órgão de retenção 36, e pela linha de descida 152.

[0139] O elemento alongado 10 está então situado sob o pórtico 38 estando suspenso ao órgão de retenção 36 por meio do órgão de conexão 34. O elemento de conexão 56 se projeta verticalmente para baixo a partir do elemento de articulação 54, entre a cabeça 50 e o elemento de articulação 54.

[0140] O conjunto de deslocamento 40 é totalmente desconectado do elemento alongado 10 e do órgão de conexão 34, destacando o órgão 69 de conexão/desconexão rápida, e liberando o gancho 140 por gravidade.

[0141] Em seguida, o guindaste 150 é ativado para desdobrar a linha de descida 152. Esse desdobramento provoca a descida conjunta do órgão de retenção 36, do órgão de conexão 34 suspenso ao órgão de retenção 36 e do elemento alongado 10 suspenso ao órgão de conexão 34.

[0142] Quando o elemento alongado 10 for uma pilha de ancoragem, ele é baixado até o fundo da extensão de água 12. Ele é então inserido no fundo da extensão de água 12.

[0143] Em seguida, o mecanismo de travamento 52 do órgão de conexão 34 é liberado. A cabeça 50 é extraída para fora do alojamento de recepção 20. O órgão de conexão 34 se destaca da primeira extremidade 16 do elemento alongado 10.

[0144] O órgão de conexão 34 é, em seguida, alçado à superfície, sendo suspenso ao órgão de retenção 36, por meio da linha de descida 152, como ilustrado pela figura 15.

[0145] Ele pode, em seguida, ser desconectado do órgão de retenção 36 para ser montado sobre outro elemento alongado 10 de modo reversível.

[0146] O dispositivo de instalação 26 e o processo associado são, portanto, particularmente simples de usar. A realização do dispositivo 26 e do processo associado requer uma simples fixação reversível de um órgão de conexão 34 a uma primeira extremidade 16 do elemento alongado 10, em uma configuração horizontal do elemento alongado 10, e então a conexão reversível do órgão de conexão 34 com o órgão de retenção 36 permitindo a rotação do elemento alongado 10 para sua configuração vertical.

[0147] Em particular, nenhuma perfuração deve ser efetuada na parede 14 do elemento alongado 10, o que evita fragilizá-lo e o que aumenta seu tempo de vida, limitando ao mesmo tempo as operações a ser realizadas em mar aberto durante a instalação.

Claims

1. PROCESSO DE INSTALAÇÃO DE UM ELEMENTO ALONGADO (10) EM UMA EXTENSÃO DE ÁGUA (12), caracterizado por compreender as seguintes etapas: - fixação reversível de um órgão de conexão (34) a uma primeira extremidade (16) do elemento alongado (10); - disposição do elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente horizontal ao longo de um conjunto de superfície (24); - inserção reversível do órgão de conexão (34) em um órgão de retenção (36) que se projeta em relação ao conjunto de superfície (24); - rotação do elemento alongado (10) em torno de um eixo sensivelmente horizontal para colocar o elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente vertical, o órgão de conexão (34) permanece inserido no órgão de retenção (36), o eixo sensivelmente horizontal para a rotação do elemento alongado (10) sendo localizado nas proximidades da primeira extremidade (16) do elemento alongado (10); - descida conjunta do órgão de retenção (36), do órgão de conexão (34) e do elemento alongado (10) na extensão de água (12) por meio de uma linha de descida (152) portada pelo conjunto de superfície (24); - soltura do órgão de conexão (34) da primeira extremidade (16) do elemento alongado (10), e subida conjunta do órgão de retenção (36) e do órgão de conexão (34); - suspensão do órgão de conexão (34) a partir de um pórtico de suporte (38) por meio da linha de descida, o pórtico de suporte (38) para o órgão de conexão (34) sendo fixado no conjunto de superfície (24) e se projeta em relação à extensão de água (12).

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pela inserção reversível do órgão de conexão (34) no órgão de retenção (36) compreender a suspensão do órgão de conexão (30) e da primeira extremidade (16) do elemento alongado (10) sob o órgão de retenção (36).

3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 2, caracterizado pela inserção reversível do órgão de conexão (34) no órgão de retenção (36) compreender o travamento reversível do órgão de conexão (34) no órgão de retenção (36).

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender a inserção de uma primeira linha de deslocamento (132) no órgão de conexão (34) e a inserção de uma segunda linha de deslocamento (104) a uma segunda extremidade (18) do elemento alongado (10), sendo que o elemento alongado (10) está suspenso entre a primeira linha de deslocamento (132) e a segunda linha de deslocamento (134), a disposição do elemento alongado (10) em sua configuração sensivelmente horizontal ao longo do conjunto de superfície (24) é realizada por manobra da primeira linha de deslocamento (132) e/ou da segunda linha de deslocamento (134).

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado pela fixação reversível do órgão de conexão (34) compreender a inserção de uma cabeça (50) de conexão do órgão de conexão (34) em um alojamento de extremidade (20) situado na primeira extremidade (16) do elemento alongado (10), e o travamento reversível da cabeça de conexão (50) sobre a primeira extremidade (16) do elemento alongado (10), sem perfuração do elemento alongado (10) durante a inserção e o travamento.

6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo órgão de conexão (34) compreender um elemento de articulação (54), em que a cabeça de conexão (50) está conectada de modo a poder pivotar sobre uma primeira região (60) do elemento de articulação (54), o qual processo compreende a inserção de uma primeira linha de deslocamento (132) do elemento alongado (10) sobre uma segunda região (62) do elemento de articulação (54), e a inserção reversível de uma terceira região (64) do elemento de articulação (54) sobre o órgão de retenção (36).

7. DISPOSITIVO (26) DE INSTALAÇÃO DE UM ELEMENTOALONGADO (10) EM UMA EXTENSÃO DE ÁGUA (12), caracterizado por compreender:- um órgão de conexão (34) próprio para ser fixado de modo reversível a uma primeira extremidade (16) do elemento alongado (10);- um ensemble (40) de deslocamento do elemento alongado, próprio para dispor o elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente horizontal ao longo de um conjunto de superfície (24);um órgão de retenção (36) destinado a se projetar em relação ao conjunto de superfície (24), o órgão de conexão (34) pode ser deslocado de modo reversível entre uma posição de partida na qual ele está desinserido do órgão de retenção (36) e uma posição de descida na qual ele está inserido de modo reversível no órgão de retenção (36);- um mecanismo (42) de rotação do elemento alongado (10) em torno de um eixo sensivelmente horizontal para deslocar o elemento alongado (10) em uma configuração sensivelmente vertical, o órgão de conexão (34) permanece inserido no órgão de retenção (36), o eixo sensivelmente horizontal para a rotação do elemento alongado (10) sendo localizado nas proximidades da primeira extremidade (16) do elemento alongado (10);- um conjunto de descida conjunta do órgão de retenção (36), do órgão de conexão (34) e do elemento alongado (10) na extensão de água (12) que compreende uma linha de descida (152) destinada a ser portada pelo conjunto de superfície (24), um pórtico (38) destinado a projetar em relação ao conjunto de superfície (24), em que o órgão de retenção (36) é suspenso sob o pórtico (38) por meio da linha de descida (152).

8. DISPOSITIVO (26), de acordo com a reivindicação 7,caracterizado por na posição de descida, o órgão de conexão (34) estarsuspenso ao órgão de retenção (36).

9. DISPOSITIVO (26), de acordo com qualquer uma dasreivindicações 7 a 8, caracterizado pelo órgão de conexão (34) compreender um conjunto (114) de travamento reversível no órgão de retenção (36).

10. DISPOSITIVO (26), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo conjunto de deslocamento (40) compreender uma primeira linha (132) de deslocamento destinada a ser inserida no órgão de conexão (34) e uma segunda linha (134) de deslocamento destinada a ser inserida em uma segunda extremidade (18) do elemento alongado (10) para suspender o elemento alongado (10) entre a primeira linha de deslocamento (132) e a segunda linha de deslocamento (134), em que o conjunto de deslocamento (40) compreende um aparelho de manobra da primeira linha de deslocamento (132) e/ou da segunda linha de deslocamento (134).

11. DISPOSITIVO (26), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo órgão de conexão (34) compreender uma cabeça de inserção (50), destinada a ser inserida sem perfuração em um alojamento (20) praticado na primeira extremidade (16) do elemento alongado (10), e um mecanismo de travamento (52) reversível e sem perfuração da cabeça de inserção (50) no alojamento (20).

12. DISPOSITIVO (26), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo órgão de conexão (34) compreender um elemento de articulação (54), em que a cabeça de conexão (50) está de modo a poder pivotar sobre uma primeira região (60) do elemento de articulação (54), sendo que o elemento de articulação (54) compreende uma segunda região (62) destinada a ser inserida por uma primeira linha de deslocamento (132) do conjunto de deslocamento (40), e uma terceira região (64) do elemento de articulação (54) destinada a ser inserida no órgão de retenção (36).

13. DISPOSITIVO (26), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo órgão de retenção (34) compreender uma parte superior (80) destinada a ser portada pela de descida (152) e um gancho inferior (95) de inserção do órgão de conexão (34), em que a parte superior (80) e o gancho inferior (95) são móveis em rotação um em relação ao outro ao longo de pelo menos um eixo.

14. INSTALAÇÃO (22), de instalação de um elementoalongado (10) em uma extensão de água (12), caracterizada por compreender:- um conjunto de superfície (24);- um dispositivo (26), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, portado peloconjunto de superfície (24).