BR112015030509B1

BR112015030509B1 - Dispositivo, instalaqao e metodo de assentamento de um elemento alongado numa massa de agua

Info

Publication number: BR112015030509B1
Application number: BR112015030509-1A
Authority: BR
Inventors: Rene Maloberti
Original assignee: Technip France
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2020-11-24
Also published as: US9746104B2; BR112015030509A2; AP2015008932A0; WO2014195369A1; EP3004707B1; US20160153584A1; EP3004707A1

Abstract

DISPOSITIVO, INSTALAÇÃO E MÉTODO DE ASSENTAMENTO DE UM ELEMENTO ALONGADO NUMA MASSA DE ÁGUA A presente invenção refere-se a um dispositivo de assentamento de um elemento (12) alongado numa massa (14) de água.O dispositivo (24) compreende um tambor (42) concebido para ser rodado em torno de um eixo (B-B') central, definindo o tambor (42) um invólucro (50) circunferencial de enrolamento do elemento (12) alongado em torno do eixo (B-B‘) central, sendo o elemento (12) alongado concebido para formar, pelo menos, uma espira (70) em torno do eixo (B-B‘) central ao longo do invólucro (50) circunferencial; um mecanismo (44) de acionamento da ou de cada espira (70) do elemento (12) alongado no invólucro (50) circunferencial; em que o mecanismo (44) de acionamento compreender, pelo menos, uma unidade de deslocamento (80) da espira (70) segundo uma direção (D) de deslocamento formando um ângulo não nulo com o eixo local da espira (70) numa zona de apoio da espira (70) na unidade de deslocamento (80).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de assentamento de um elemento alongado numa massa de água, compreendendo: -um tambor concebido para ser rodado em torno de um eixo central, definindo o tambor um invólucro circunferencial de enrolamento do elemento alongado em torno do eixo central, sendo o elemento alongado concebido para formar, pelo menos, uma espira em torno do eixo central ao longo do invólucro circunferencial; -um mecanismo de acionamento da ou de cada espira do elemento alongado no invólucro circunferencial.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O elemento alongado é, por exemplo, uma conduta. A conduta é, especialmente, concebida para transportar hidrocarbonetos recolhido no fundo da massa de água até à superfície da massa de água.

[003] A conduta é, em particular, uma conduta flexível armazenada numa estrutura flutuante e desenrolada para o interior do corpo de água por intermédio do dispositivo de assentamento.

[004] No presente documento, uma conduta flexível é, em particular, uma conduta tal como descrita nos documentos normativos publicados pelo American Petroleum Institute (API), API 17J e RP17B API, bem conhecidos pelos especialistas na técnica.

[005] Esta definição abrange, igualmente, condutas flexíveis de tipo não aderentes ("unbonded" em inglês) ou aderentes ("bonded" em inglês).

[006] De um modo mais geral, e numa variante, a conduta flexível é um feixe compósito de tipo "bundle" compreendendo, pelo menos, umtubo de transporte de fluido e um conjunto de cabos elétricos ou óticos adequados para o transporte de uma energia elétrica ou hidráulica, ou informações entre o fundo e a superfície da massa de água.

[007] Ainda noutra variante, a conduta é um cabo umbilical descrito nos documentos normativos do American Petroleum Institute (API), (API)API17E.

[008] Ainda de um modo mais geral, o elemento alongado é um cabo formando, por exemplo, uma linha de descida de um objeto na massa de água. Este cabo é, por exemplo, um cabo metálico ou um cabo constituído por fibras sintéticas.

[009] Para implantar condutas flexíveis, é habitual desenrolá-las desde meios de armazenamento presentes no navio.Os meios de armazenamento são, em particular, uma cesta ou um tambor rotativo.

[010] A conduta é desenrolada desde os meios de armazenamento e, em seguida, sobe até uma calha existente numa torre do dispositivo de assentamento.

[011] Em seguida, a conduta é engatada em unidades de preensão e de deslocamento compreendendo tensores de lagarta. A conduta desce, assim, verticalmente ou obliquamente ao longo da torre dianteira antes de mergulhar na massa de água.

[012] A conduta é retida pelos meios tensores que asseguram a sua suspensão na massa de água. Além disso, os meios tensores suportam a tensão mecânica resultante do peso da conduta desenrolada e impedem a aplicação desse peso aos meios de armazenamento, assegurando, ao mesmo tempo, que a conduta não é submetida a qualquer flexão que ultrapasse o seu raio de curvatura mínimo de flexão sem ser danificada ("MBR" ou "Minimal Bending Radius" em inglês).

[013] Outro método de assentamento é chamado de "S". Oelemento alongado armazenado num cesto é colocado na massa de água através da parte posterior da estrutura de assentamento sendo guiado por uma calha de guiamento designada pelo termo inglês "stinger".

[014] Meios tensores posicionados no convés do navio ou na calha determinam, de um modo geral, a velocidade de desenrolamento da conduta.

[015] Num outro dispositivo de assentamento conhecido, a presença de meios tensores não é necessária. Neste caso, o elemento alongado é enrolado em torno do tambor de um guincho entre os meios de armazenamento e a massa de água. O elemento alongado forma uma pluralidade de espiras enroladas em torno do eixo do tambor, o que assegura uma tensão de retenção da secção de elemento alongado introduzida na massa de água. Esta retenção utiliza o princípio do efeito "cabrestante".

[016] Para garantir a colocação do elemento alongado dentro da massa de água, o tambor é motorizado e o elemento alongado é desenrolado gradualmente na massa de água.

[017] Um tal dispositivo de assentamento é, por conseguinte, simples e compacto. No entanto, não é totalmente satisfatório.

[018] Na verdade, para assegurar uma retenção eficaz da secção imersa do elemento alongado, é necessário realizar um número de voltas considerável em torno do tambor, de modo a garantir um atrito suficiente entre as espiras do elemento alongado e o tambor. No entanto, esta restrição de atrito elevado opõe-se à necessidade de garantir um deslizamento do elemento alongado entre o seu ponto de entrada no tambor e o seu ponto de saída do tambor, para fazer deslizar lateralmente as outras espiras já introduzidas no tambor.

[019] Quando a tensão aplicada ao elemento alongado é muito elevada, é, por conseguinte, difícil implementar um dispositivo deassentamento de efeito cabrestante, porque as forças laterais necessárias para empurrar as espiras do elemento são demasiado elevadas e provocam efeitos adversos sobre o elemento alongado, tal como esmagamento, rotação ou torção do elemento alongado.

[020] Para ultrapassar este problema, o documento WO 2012/044179 descreve um dispositivo de assentamento do tipo acima mencionado, em que uma corrente sem fim é enrolada no tambor seguindo um percurso helicoidal, que segue continuamente o eixo local das espiras do elemento alongado.

[021] A corrente está dotada com patins, que servem para guiar e deslocar o elemento alongado à medida que este vai sendo desenrolado e colocado na massa de água, por rotação do tambor em torno do seu eixo.

[022] Esta solução melhora o desenrolamento do elemento alongado. No entanto, isso obriga a um dispositivo de assentamento volumoso, em que a gestão da transmissão de forças entre a corrente e o tambor não é fácil de implementar.

[023] Além disso, a parte de corrente de retorno entre a saída do tambor e a entrada do tambor aumenta ainda mais o volume do dispositivo e dificulta a passagem das secções de extensão radial superior do elemento alongado, tais como as peças de extremidade.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[024] Um objetivo da invenção é, por conseguinte, obter um dispositivo de assentamento de um elemento alongado numa massa de água que seja simples de implementar, permitindo, ao mesmo tempo, um dispositivo compacto com uma facilidade de utilização máxima, particularmente com um elemento alongado apresentando secções de extensão radial consideráveis.

[025] Para este fim, a invenção refere-se a um dispositivo do tipo acima mencionado, caracterizado por o mecanismo de acionamentocompreender, pelo menos, uma unidade de deslocamento da espira segundo uma direção de deslocamento formando um ângulo não nulo com o eixo local da espira numa zona de apoio da espira na unidade de deslocamento.

[026] O dispositivo de acordo com a invenção pode compreender uma ou mais das características seguintes, isoladamente ou de acordo com uma qualquer combinação tecnicamente possível: -a direção de deslocamento forma um ângulo de, pelo menos, 10°, de um modo vantajoso, pelo menos 45°, com o eixo local da espira, numa zona de apoio da espira na unidade de deslocamento; -a direção de deslocamento forma um ângulo inferior a 80°, de um modo vantajoso, inferior a 45°, com um eixo paralelo ao eixo central de rotação do tambor, sendo a direção de deslocamento, de um modo preferido, paralela ao eixo central de rotação do tambor; -a unidade de deslocamento estende-se de modo angular em torno do eixo central ao longo de uma extensão angular inferior a 360°, em particular, inferior a 45°; -o mecanismo de acionamento compreende uma pluralidade de unidades de deslocamento da ou de cada espira segundo uma direção de deslocamento, formando a direção de deslocamento um ângulo não nulo com o eixo local da espira, numa zona de apoio da espira na unidade de deslocamento, sendo as unidades de deslocamento distribuídas angularmente em torno do eixo central; -a unidade de deslocamento compreende um componente sem fim deslocável na direção de deslocamento e uma unidade de movimentação do componente sem fim, sendo o componente sem fim e a unidade de movimentação suportados pelo tambor de modo a serem rodados em conjunto com o tambor em torno do eixo central; pluralidade de patins montados na corrente, definindo cada patim uma ranhura de recepção de uma espira do elemento alongado; -a unidade de movimentação está adaptada para mover o componente sem fim segundo a direção de deslocamento sob o efeito da rotação do tambor em torno do eixo central; -o tambor compreende duas flanges laterais e uma unidade de ligação ligando as duas flanges laterais, definindo a unidade de ligação o invólucro circunferencial, delimitando a unidade de ligação, para a ou cada unidade de deslocamento, pelo menos, uma calha exterior de recepção da unidade de deslocamento desembocando radialmente na direção oposta ao eixo central; -a unidade de ligação compreende uma pluralidade de vigas axiais ligando as flanges entre si, sendo a calha exterior de recepção delimitada entre duas vigas axiais adjacentes; -uma secção exterior do componente sem fim é recebida na calha exterior, delimitando a unidade de ligação uma calha interior de recepção de uma secção interior do componente sem fim, desembocando radialmente a calha interior na direção do eixo central, em frente da calha exterior; -compreende uma pluralidade de unidades de deslocamento, sendo uma secção exterior do componente sem fim de cada unidade de deslocamento recebida numa calha exterior, sendo uma secção interior do componente sem fim recebida numa calha interior, sendo, pelo menos, um primeiro grupo de calhas interiores defasado radialmente na direção oposta ao eixo central em relação a um segundo grupo de calhas interiores; -compreende um mecanismo de deslocamento radial de uma zona da unidade de deslocamento na direção oposta ao eixo central ou na direção do eixo central.

[027] A invenção também se refere a uma instalação deassentamento de um elemento alongado numa massa de água, caracterizada por compreender: -uma unidade de superfície estendida na superfície da massa de água; -um dispositivo, tal como descrito acima, suportado pela unidade de superfície, sendo o tambor montado, de modo a rodar, na unidade de superfície em torno do eixo central; -um elemento alongado compreendendo, pelo menos, uma espira enrolada em torno do tambor, sendo uma zona de apoio da espira disposta de modo a ficar apoiada na unidade de deslocamento, formando a direção de deslocamento definida pela unidade de deslocamento um ângulo não nulo com o eixo local da espira, na zona de apoio.

[028] A invenção também se refere a um método de assentamento de um elemento alongado numa massa de água, compreendendo os passos seguintes: -proporcionar uma instalação, tal como a descrita acima, compreendendo o elemento alongado, pelo menos, uma espira enrolada em tomo do tambor; -colocar o tambor a rodar em torno do eixo central para fazer descer ou subir o elemento alongado para ou desde a massa de água; -ao mesmo tempo, deslocar, pela unidade de deslocamento, pelo menos, uma espira do elemento alongado segundo uma direção de deslocamento formando um ângulo não nulo com o eixo local da espira, numa zona de apoio da espira sobre a unidade de deslocamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[029] A invenção será mais bem compreendida após a leitura dadescrição que se segue, dada unicamente a título de exemplo e recorrendo aos desenhos anexos, nos quais: -a figura 1 é uma vista esquemática de uma primeira instalação de assentamento de um elemento alongado numa massa de água, compreendendo um dispositivo de assentamento de acordo com a invenção; -a figura 2 é uma vista, em corte parcial ao longo de um plano transversal ao eixo de rotação, de um tambor do dispositivo de assentamento da figura 1; -a figura 3 é uma vista em corte parcial ao longo do plano axial médio lll-lll da figura 2; -a figura 4 é uma vista ampliada de vários detalhes da figura 3, ilustrando os elementos de deslocamento das espiras do elemento alongado; -a figura 5 é uma vista de um detalhe marcado com V na figura 2; -a figura 6 é uma vista semelhante à figura 3 do dispositivo de assentamento de uma segunda instalação de acordo com a invenção; -a figura 7 é uma vista semelhante à figura 4 do dispositivo de assentamento da segunda instalação de acordo com a invenção; -a figura 8 é uma vista semelhante à figura 3 do dispositivo de assentamento de uma terceira instalação de acordo com a invenção; e - a figura 9 é uma vista semelhante à figura 4 do dispositivo de assentamento da terceira instalação de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[030] Uma primeira instalação 10 de assentamento de acordo com a invenção é ilustrada nas figuras 1 a 5.

[031] A instalação 10 destina-se ao assentamento de um elemento 12 alongado numa massa 14 de água.

[032] A massa 14 de água é, por exemplo, um mar, um oceano ou um lago. A profundidade da massa 14 de água entre a superfície 16 e o fundo 18, na vertical da instalação 10, é superior a 10 metros e está compreendida, em particular, entre 100 metros e 4000 metros.

[033] O elemento 12 alongado é, por exemplo, uma conduta. A conduta é concebida, em particular, para transportar hidrocarbonetos recolhidos no fundo da massa de água até à superfície da massa de água.

[034] A conduta é, particularmente, uma conduta flexível desenrolada na massa 14 de água através da instalação 10 de assentamento.

[035] No presente documento, uma conduta flexível é, em particular, uma conduta tal como descrita nos documentos normativos publicados pelo American Petroleum Institute (API), API 17J e RP17B API, bem conhecidos pelos especialistas na técnica.

[036] Esta definição abrange, igualmente, condutas flexíveis de tipo não aderentes ("unbonded" em inglês) ou aderentes ("bonded" em inglês).

[037] De um modo mais geral, e numa realização, a conduta flexível é um feixe compósito de tipo "bundle" compreendendo, pelo menos, um tubo de transporte de fluido e um conjunto de cabos elétricos ou óticos adequados para o transporte de uma energia elétrica ou hidráulica, ou informações entre o fundo e a superfície da massa de água.

[038] Ainda noutra realização, a conduta é um cabo umbilical descrito nos documentos normativos do American Petroleum Institute (API), (API)API17E.

[039] Ainda de um modo mais geral, o elemento alongado é um cabo formando, por exemplo, uma linha de descida de um objeto na massa de água. Este cabo é, por exemplo, um cabo metálico ou um cabo constituído por fibras sintéticas. O elemento 12 alongado pode transportar equipamento, tais como peças de extremidade ou equipamento de fundo que têm, localmente, uma maior extensão transversal que a extensão transversal média do elemento 12 alongado.

[040] No que se refere à figura 1, a instalação 10 deassentamento compreende uma unidade 20 de superfície, uma unidade 22 dearmazenamento do elemento 12 alongado, suportada pela unidade 20 de superfície, e um dispositivo 24 de assentamento de acordo com a invenção, formado por um guincho-cabrestante.

[041] A unidade 20 de superfície está parcialmente imersa na massa 14 de água. De um modo vantajoso, a unidade 20 de superfície flutua na superfície 16 da massa 14 de água. É, por exemplo, formada por um navio de assentamento, uma plataforma ou, ainda, uma barcaça.

[042] No exemplo mostrado na figura 1, a unidade 20 de superfície compreende um casco 26 que flutua sobre a massa 14 de água. O casco delimita, de um modo vantajoso, um poço 28 para a descida do elemento 12 alongado para a massa 14 de água.

[043] O poço 28 atravessa o casco 26. Desemboca, na parte superior, num convés 30 do casco 26. Desemboca, no fundo, na massa 24 de água.

[044] A unidade 22 de armazenamento é formada por um elemento 32 rotativo de armazenamento do elemento 12 alongado numa configuração enrolada. O elemento 32 rotativo é, por exemplo, um tambor ou cesta.

[045] A unidade 22 de armazenamento está disposta no convés 30 ou no casco 26.

[046] A rotação da unidade 32 de armazenamento numa primeira direção em torno do seu eixo A-A' permite o desenrolamento com um comprimento crescente do elemento 12 alongado na direção do dispositivo 24 de assentamento, enquanto a rotação numa segunda direção oposta à primeira direção permite o enrolamento com um comprimento crescente do elemento 12 alongado sobre a unidade 32 de armazenamento.

[047] No que se refere à Figura 1, o dispositivo 10 de assentamento compreende um suporte 40 montado de modo fixo na unidade20 de superfície, um tambor 42 montado de modo a rodar em torno de um eixo B-B' central e uma unidade 43 central de rotação do tambor 42 em torno do eixo B-B' central.

[048] Como ilustrado nas figuras 2 a 5, o dispositivo 10 de assentamento compreende, ainda, de acordo com a invenção, um mecanismo 44 de acionamento de, pelo menos, uma espira do elemento 12 alongado no tambor 42, que será descrito em detalhe abaixo.

[049] Neste exemplo, o eixo B-B' central de rotação do tambor 42 é horizontal.

[050] No que se refere à Figura 3, o tambor 42 compreende duas flanges 45, 46 laterais opostas e uma unidade 48 de ligação das flanges 45, 46 definindo um invólucro 50 circunferencial de enrolamento do elemento 12 alongado em torno do eixo B-B' central.

[051] Neste exemplo, cada flange 45, 46 é formada por um elemento em forma de disco estendido transversalmente em relação ao eixo B- B'.

[052] A unidade 48 de ligação forma um fuste do tambor 42. Compreende, aqui, uma pluralidade de vigas 52, 54 axiais ligando entre si as flanges 45, 46, paralelamente ao eixo B-B'.

[053] Como mostrado na figura 2, a unidade 48 de ligação compreende, assim, um primeiro grupo de vigas 52 axiais exteriores, distribuídas angularmente em torno do eixo B-B' e um segundo grupo de vigas 54 axiais interiores, dispostas mais próximas do eixo B-B' que as vigas 52 axiais exteriores.

[054] Neste exemplo, as vigas 52 exteriores estão dispostas em pares de vigas paralelas. As vigas 52 exteriores de cada par são ligadas, aos pares, por uma parede 56 de fundo exterior.

[055] Assim, as vigas 52 exteriores definem uma pluralidade decalhas 58 exteriores, fechadas na direção do eixo B-B' pela parede 56 de fundo e desembocando exteriormente na direção oposta ao eixo B-B'.

[056] As calhas 58 exteriores são distribuídas angularmente em torno do eixo B-B'. Cada calha 58 exterior estende-se segundo uma direção D de deslocamento para formar um ângulo não nulo com o eixo local de cada espira do elemento 12 alongado enrolado em torno do tambor 42.

[057] Neste exemplo, a direção D de deslocamento é paralela ao eixo B-B'.

[058] De um modo vantajoso, cada calha 58 exterior 58 estende- se continuamente até às respectivas flanges 45, 46.

[059] Além disso, uma primeira parte dos pares de vigas 52 exteriores estão ligadas, em pares, por uma parede 60 de fundo interior. Definem, assim, um primeiro grupo de calhas 62 interiores, fechadas na direção oposta ao eixo B-B' pela parede 60 de fundo interior e desembocando interiormente na direção do eixo B-B'.

[060] Neste exemplo, cada viga 54 interior sobressai da parede 60 de fundo de um dos pares de vigas 52 exteriores.

[061] Cada viga 54 interior possui uma calha 64 interior de um segundo grupo de calhas 64 interiores.

[062] Cada calha 64 interior é fechada na direção oposta ao eixo B-B' e desemboca interiormente na direção do eixo B-B'.

[063] As calhas 64 interiores do segundo grupo de calhas 64 interiores estão localizadas mais perto do eixo B-B' que as calhas 62 interiores do primeiro grupo de calhas 62 interiores.

[064] Numa configuração preferida, as calhas 62 interiores do primeiro grupo são situadas de modo alternado em relação às calhas 64 interiores do segundo grupo.

[065] Mais geralmente, cada calha 62, 64 interior estende-se emfrente de uma calha 58 exterior segundo uma direção paralela à direção D de deslocamento.

[066] Cada calha 62, 64 interior estende-se continuamente entre as flanges 45, 46.

[067] A disposição de forma alternada das calhas 62, 64 interiores assegura o máximo de compacidade para o mecanismo 44 de acionamento.

[068] O tambor 42 está adaptado para ser rodado em torno do eixo B-B' central pela unidade 43 central, para permitir o desenrolamento do elemento 12 alongado desde a unidade 22 de armazenamento e na direção da massa 14 de água.

[069] Para este fim, e como ilustrado nas figuras 1 e 4, o elemento 12 alongado é parcialmente enrolado de modo helicoidal em torno do tambor 42, formando uma pluralidade de espiras 70 apertadas no invólucro 50 circunferencial.

[070] Assim, o elemento 12 alongado tem uma secção 72 a montante relaxada estendendo-se como uma catenária entre a unidade 22 de armazenamento e o tambor 42, e uma secção a jusante sob tensão, estendida desde o tambor 42 até à massa 14 de água, de um modo vantajoso, verticalmente através do poço 28.

[071] Para assegurar um desenrolamento eficaz do elemento 12 alongado, o mecanismo 44 de acionamento compreende, de acordo com a invenção, pelo menos, uma unidade 80 de deslocamento de cada espira 70 segundo uma direção D de deslocamento formando um ângulo não nulo com um eixo C-C local da espira 70, numa zona 82 de apoio da espira 70 na unidade 80 de deslocamento.

[072] Compreende, ainda, uma unidade 83 de ativação de cada unidade 80 de deslocamento.

[073] Em uma realização, a direção D de deslocamento forma um ângulo de, pelo menos, 10°, de um modo vantajoso, de, pelo menos, 45° e, de um modo preferido, de, pelo menos, 80° com o eixo C-C local.

[074] Além disso, a direção D de deslocamento forma um ângulo inferior a 80°, em particular, inferior a 45° e, de um modo preferido, substancialmente nulo, com um eixo paralelo ao eixo B-B' central atravessando a zona 82 de apoio.

[075] Assim, no exemplo mostrado nas figuras 3 e 4, a direção D de deslocamento é paralela ao eixo B-B' central.

[076] Como ilustrado na figura 2, o mecanismo 44 de acionamento compreende uma pluralidade de unidades 80 de deslocamento paralelas, distribuídas angularmente em torno do eixo B-B'.

[077] A extensão angular de cada unidade 80 de deslocamento em torno do eixo B-B' é inferior a 45°.

[078] Pelo menos, uma unidade 80 de deslocamento estende-se, de um modo vantajoso, ao longo de substancialmente toda a largura do tambor 42 entre as flanges 45, 46.

[079] No exemplo mostrado nas figuras 2 a 4, cada unidade 80 de deslocamento compreende um componente 82 sem fim deslocável segundo a direção D de deslocamento e uma unidade 84 de movimentação do componente 82 sem fim.

[080] O componente 82 sem fim 82 e a sua unidade 84 de movimentação são suportados pelo tambor 42 e podem ser deslocados em rotação conjuntamente com o tambor 42.

[081] No que se refere à figura 4, cada componente 82 sem fim 82 fechado sobre si mesmo. Compreende, neste exemplo, uma corrente 86 fechada e uma pluralidade de patins 88 de recepção de espiras 70 montados na corrente 86.

[082] Cada patim 88 define uma ranhura 89 de recepção de uma espira 70. A ranhura 89 estende-se ao longo de um eixo que forma um ângulo não nulo com a direção D de deslocamento. De um modo preferido, no exemplo mostrado nas figuras, este ângulo é superior a 45°, em particular, superior a 80°.

[083] Quando a espira 70 é recebida na ranhura 89, a ranhura 89 define uma zona de contacto da espira 70. A espira 70 tem, então, um eixo local coincidente com o da ranhura 89 na zona de contacto.

[084] O componente 82 sem fim tem, assim, uma secção 90 axial exterior linear para definir parcialmente o invólucro 50 circunferencial de enrolamento do elemento 12 alongado e uma secção 92 interior linear de retorno.

[085] A secção 92 interior e a secção 90 exterior são ligadas entre si por secções 94 de extremidade curvas, engatadas em torno da unidade 84 de movimentação.

[086] O componente 82 sem fim tem, assim, uma forma alongada segundo a direção D de deslocamento.

[087] No exemplo da figura 3, a secção 90 exterior é recebida numa calha 58 exterior e a secção 92 interior é recebida numa calha 62, 64 interior situada em frente da calha 58 exterior recebendo a secção 90 exterior.

[088] A unidade 84 de movimentação compreende, para cada unidade 80 de deslocamento, uma roda 96 de acionamento ativa e uma roda 98 impulsionada passiva. Compreende, ainda, uma engrenagem cônica 100 engatada na roda 96 motriz e um satélite 102 periférico, para cooperar com a unidade 83 de ativação.

[089] As rodas 96, 98 têm um denteado exterior para engate no componente 82 sem fim em torno das secções 94 curvas. Cada roda é suportada pelo tambor 42 e estão montadas de modo a rodar em torno de um eixo D-D' perpendicular à direção D de deslocamento.

[090] A engrenagem cônica 100 compreende uma engrenagem adaptada para transmitir um movimento de rotação do satélite 102 em torno de um eixo substancialmente paralelo ao eixo B-B' central na roda 96 de acionamento ativa, para rotação em torno do eixo D-D'.

[091] Neste exemplo, cada satélite 102 sobressai axialmente ao longo de uma flange 45 lateral do tambor 42.

[092] A roda 96 de acionamento ativa fica, assim, apta a movimentar o componente 82 sem fim em torno das rodas 96, 98. Este movimento provoca um movimento de translação da secção 90 exterior, ao longo da direção D, numa primeira direção, e um movimento de translação oposto da secção 92 interior, ao longo da direção D, numa segunda direção oposta à primeira direção.

[093] A unidade 83 de ativação está adaptada para cooperar com cada satélite 102 para fazer rodar o satélite 102 quando da rotação do tambor 42.

[094] Neste exemplo, a unidade 83 de ativação compreende uma roda 104 de coroa dentada montada de modo fixo em rotação ao longo de uma flange 45 do tambor 42.

[095] Assim, a rotação do tambor 42 em torno do eixo B-B' central gera um movimento de rotação de cada satélite 102 na roda 104 de coroa dentada e, portanto, um movimento de rotação do satélite 102 em torno do seu eixo.

[096] Um método de assentamento de um elemento 12 alongado numa massa 14 de água, utilizando a instalação 10 de assentamento, será, agora, descrito.

[097] Inicialmente, o elemento 12 alongado armazenado na unidade 22 de armazenamento é conduzido até ao seu local de instalação pela unidade 20 de superfície.

[098] Em seguida, é desenrolado para fora da unidade 22 de armazenamento e é enrolado em torno do invólucro 50 circunferencial do tambor 42 formando uma pluralidade de espiras 70 helicoidais.

[099] Cada espira 70 é colocada localmente em contacto com cada unidade 80 de deslocamento numa zona de contacto. Neste exemplo, cada espira 70 é recebida sucessivamente numa ranhura 89 de um patim 88 que orienta a espira 70 ao longo de um eixo C-C local na zona de contacto com a unidade 80 de deslocamento.

[0100] O elemento 12 alongado tem, então, uma secção 72 a montante relaxada que se estende entre a unidade 22 de armazenamento e uma primeira borda lateral do invólucro 50 circunferencial adjacente a uma primeira flange 46.

[0101] As espiras 70 estendem-se sucessivamente até uma segunda borda lateral do invólucro 50 circunferencial adjacente a uma segunda flange 45.

[0102] O elemento 12 alongado também tem uma secção 74 a jusante estendida verticalmente desde a segunda borda lateral até à massa 14 de água, de um modo vantajoso, através do poço 28.

[0103] Para descer o elemento 12 alongado, a unidade 43 central é ativada, rodando o tambor 42 em torno do eixo B-B'.

[0104] Esta rotação gera o desenrolamento de um comprimento crescente do elemento 12 alongado para fora da unidade 22 de armazenamento e a inserção, na massa 14 de água, de um comprimento crescente correspondente do elemento 12 alongado.

[0105] A rotação do tambor 42 ativa automaticamente a unidade 84 de movimentação de cada componente 82 sem fim.

[0106] Em particular, cada satélite 102 é rodado na roda 104 de coroa dentada, provocando uma rotação do satélite 102 em torno do seueixo. Este movimento de rotação é transmitido a cada roda 96 motriz através da engrenagem cônica 100.

[0107] A rotação da roda 96 motriz gera, por sua vez, a rotação da roda 98 impulsionada e o deslocamento da secção 90 exterior do componente 82 sem fim segundo a direção D de deslocamento.

[0108] Como a direção D de deslocamento forma um ângulo não nulo com o eixo local de cada espira 70 na zona de contacto com a unidade 80 de deslocamento, a espira 70 desvia-se na direção D de deslocamento, na direção que vai desde a primeira flange 46, na vizinhança da qual se encontra a secção 72 a montante, até à segunda flange 45, na vizinhança da qual se encontra a secção 74 a jusante.

[0109] Assim, a secção 74 a jusante é retida de forma muito eficaz no invólucro 50 circunferencial pelo efeito de cabrestante. Além disso, o deslocamento de cada espira 70 segundo a direção D de deslocamento assegura um deslizamento progressivo das espiras 70, entre flanges, evitando um bloqueio do elemento 12 alongado no tambor 42.

[0110] O desenrolamento do elemento 12 alongado ocorre, consequentemente, sem dificuldades, através da utilização de um mecanismo 44 de acionamento com uma estrutura simples e, de um modo vantajoso, ativado diretamente pela rotação do tambor 42.

[0111] O dispositivo 24 de assentamento é, por conseguinte, particularmente eficaz, ocupando, ao mesmo tempo, um espaço mínimo.

[0112] O dispositivo 24 de assentamento de uma segunda instalação 120 de assentamento de acordo com a invenção é ilustrado nas figuras 6 e 7.

[0113] Ao contrário do dispositivo 24 de assentamento da primeira instalação 10, o dispositivo 24 compreende um mecanismo 122 de deslocamento radial de, pelo menos, uma unidade 80 de deslocamento.

[0114] No exemplo mostrado na figura 7, o mecanismo 122 está adaptado para deslocar, localmente, uma zona 124 da secção 90 exterior do componente 82 sem fim, radialmente, segundo uma direção oposta ao eixo B- B' central.

[0115] Neste exemplo, o mecanismo 122 compreende uma placa 126 de suporte montada articuladamente em torno de um eixo E-E' perpendicular à direção D de deslocamento e um atuador 128 de deslocamento radial de uma zona da placa 126.

[0116] A placa 126 está engatada sob a secção 90 exterior. O atuador 128 está disposto por baixo da placa 124, estando a placa 124 interposta entre o atuador 128 e a secção 90 exterior.

[0117] Assim, quando a secção 90 exterior é deslocada ao longo da direção D, o atuador 128 está adaptado para ser ativado de modo a elevar localmente a zona 124 e provocar uma ligeira inclinação local da secção 90 exterior, assegurando um deslizamento ainda mais eficaz das espiras 70 na direção da flange 45.

[0118] O dispositivo 24 de assentamento de uma terceira instalação 150 de assentamento de acordo com a invenção, mostrado nas figuras 8 e 9, difere do dispositivo 24 da segunda instalação 120 de assentamento na medida em que o mecanismo 122 não tem nenhuma placa 124 de suporte.

[0119] O mecanismo 122 compreende, assim, uma pluralidade de atuadores 152 paralelos e dispostos ao longo da direção D de deslocamento para cooperar radialmente com a secção 90 exterior. Os atuadores 152 são controlados seletivamente para elevar, sucessivamente, zonas sucessivas da secção 90 exterior na direção oposta ao eixo B-B' central.

[0120] Compreende-se, da descrição e das figuras, que a unidade 80 de deslocamento roda solidariamente com o tambor 42.

Claims

1.DISPOSITIVO (24) DE ASSENTAMENTO DE UM ELEMENTO (12) ALONGADO NUMA MASSA (14) DE ÁGUA, compreendendo: -um tambor (42) concebido para ser rodado em torno de um eixo (B-B') central, definindo o tambor (42) um invólucro (50) circunferencial de enrolamento do elemento (12) alongado em torno do eixo (B-B') central, sendo o elemento (12) alongado concebido para formar, pelo menos, uma espira (70) em torno do eixo (B-B') central ao longo do invólucro (50) circunferencial; -um mecanismo (44) de acionamento da ou de cada espira (70) do elemento (12) alongado no invólucro (50) circunferencial; o mecanismo (44) de acionamento compreendendo, pelo menos, uma unidade de deslocamento (80) da espira (70) segundo uma direção (D) de deslocamento formando um ângulo não nulo com o eixo local da espira (70) numa zona de apoio da espira (70) na unidade de deslocamento (80); a unidade de deslocamento (80) compreendendo um componente (82) sem fim deslocável na direção (D) de deslocamento e uma unidade (84) de movimentação do componente (82) sem fim, sendo o componente (82) sem fim e a unidade (84) de movimentação suportados pelo tambor (42) de modo a serem rodados em conjunto com o tambor (42) em torno do eixo (B-B') central, o componente (82) sem fim compreendendo uma corrente (86) e uma pluralidade de patins (88) montados na corrente (86); caracterizado por cada patim (88) definir uma ranhura (89) de recepção de uma espira (70) do elemento (12) alongado.

2.DISPOSITIVO (24), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a direção (D) de deslocamento formar um ângulo de, pelo menos, 10°, de um modo vantajoso, pelo menos 45°, com o eixo local da espira (70), numa zona de apoio da espira (70) na unidade de deslocamento (80).

3.DISPOSITIVO (24), de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 2, caracterizado por a direção (D) de deslocamento formar um ângulo inferior a 80°, de um modo vantajoso, inferior a 45°, com um eixo paralelo ao eixo (B-B') central de rotação do tambor (42), sendo a direção (D) de deslocamento, de um modo preferido, paralela ao eixo (B-B') central de rotação do tambor (42).

4.DISPOSITIVO (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a unidade de deslocamento (80) se estender de modo angular em torno do eixo (B-B1) central ao longo de uma extensão angular inferior a 360°, em particular, inferior a 45°.

5.DISPOSITIVO (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o mecanismo (44) de acionamento compreender uma pluralidade de unidades (80) de deslocamento da ou de cada espira (70) segundo uma direção (D) de deslocamento, formando a direção (D) de deslocamento um ângulo não nulo com o eixo local da espira (70), numa zona de apoio da espira (70) na unidade de deslocamento (80), sendo as unidades (80) de deslocamento distribuídas angularmente em torno do eixo (B-B') central.

6.DISPOSITIVO (24), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a unidade (84) de movimentação estar adaptada para mover o componente (82) sem fim segundo a direção (D) de deslocamento sob o efeito da rotação do tambor (42) em torno do eixo (B-B1) central.

7.DISPOSITIVO (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o tambor (42) compreender duas flanges (45, 46) laterais e uma unidade (48) de ligação ligando as duas flanges (45, 46) laterais, definindo a unidade (48) de ligação o invólucro (50) circunferencial, delimitando a unidade (50) de ligação, para a ou cada unidade de deslocamento (80), pelo menos, uma calha (58) exterior de recepção da unidade de deslocamento (80) desembocando radialmente na direção opostaao eixo (B-B') central.

8.DISPOSITIVO (24), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a unidade (48) de ligação compreender uma pluralidade de vigas (52) axiais ligando as flanges (45, 46) entre si, sendo a calha (58) exterior de recepção delimitada entre duas vigas (52) axiais adjacentes.

9.DISPOSITIVO (24), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por uma secção (90) exterior do componente (82) sem fim ser recebida na calha (58) exterior, delimitando a unidade (48) de ligação uma calha (62, 64) interior de recepção de uma secção (92) interior do componente (82) sem fim, desembocando radialmente a calha (62, 64) interior na direção do eixo (B-B') central, em frente da calha (58) exterior.

10.DISPOSITIVO (24); de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender uma pluralidade de unidades (80) de deslocamento, sendo uma secção (90) exterior do componente (82) sem fim de cada unidade de deslocamento (80) recebida numa calha (58) exterior, sendo uma secção (92) interior do componente (82) sem fim recebida numa calha (62, 64) interior, sendo, pelo menos, um primeiro grupo de calhas (62) interiores defasado radialmente na direção oposta ao eixo (B-B') central em relação a um segundo grupo de calhas (64) interiores.

11.DISPOSITIVO (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender um mecanismo (122) de deslocamento radial de uma zona (124) da unidade de deslocamento (80) na direção oposta ao eixo (B-B') central ou na direção do eixo (B-B') central.

12.DISPOSITIVO (24), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o mecanismo (122) de deslocamento radial compreender uma pluralidade de atuadores (152) dispostos paralelamente um do outro em direção de deslocamento (D) para interagir radialmente com a secção exterior (90).

13.INSTALAÇÃO (10; 120; 150) DE ASSENTAMENTO DE UM ELEMENTO (12) ALONGADO NUMA MASSA (14) DE ÁGUA, caracterizada por compreender: -uma unidade (20) de superfície estendida na superfície da massa (14) de água; -um dispositivo (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, suportado pela unidade (20) de superfície, sendo o tambor (42) montado, de modo a rodar, na unidade (20) de superfície em torno do eixo (B- B') central; -um elemento (12) alongado compreendendo, pelo menos, uma espira (70) enrolada em torno do tambor (42), sendo uma zona de apoio da espira (70) disposta de modo a ficar apoiada na unidade de deslocamento (80), formando a direção (D) de deslocamento definida pela unidade de deslocamento (80) um ângulo não nulo com o eixo local da espira (70), na zona de apoio.

14.MÉTODO DE ASSENTAMENTO DE UM ELEMENTO (12) ALONGADO NUMA MASSA (14) DE ÁGUA, caracterizado por compreender os passos seguintes: -proporcionar uma instalação (10; 120; 150), de acordo com a reivindicação 14, compreendendo o elemento (12) alongado, pelo menos, uma espira (70) enrolada em torno do tambor (42); -colocar o tambor (42) em rotação em torno do eixo (B-B') central para fazer descer ou subir o elemento (12) alongado para ou desde a massa (14) de água; -ao mesmo tempo, deslocar, pela unidade de deslocamento (80), pelo menos, uma espira (70) do elemento (12) alongado segundo uma direção (D) de deslocamento formando um ângulo não nulo com o eixo local da espira (70), numa zona de apoio da espira (70) sobre a unidade de deslocamento (80).