BR112019009610B1 - Estrutura-guia, embarcação de lançamento de tubo, método de implantação de uma tubulação e embarcação para o lançamento de uma tubulação no modo j-lay - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma estrutura-guia para orientar a implantação de uma tubulação a partir de uma estrutura de sustentação através de uma abertura em uma embarcação durante uma operação do tipo J-lay. A estrutura-guia compreende uma montagem-guia a bombordo e uma montagem-guia a estibordo para engatar e orientar a tubulação abaixo da estrutura de sustentação, sendo que as montagens-guia a bombordo e estibordo são independentemente móveis para engatar e orientar a tubulação. As montagens-guia podem ser montadas de modo a atravessarem os trilhos fornecidos dentro da abertura.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a estruturas-guias para orientar a implantação de uma tubulação a partir de uma embarcação, em particular, durante a operação do tipo J-lay, através de uma abertura na embarcação. A invenção refere-se, adicionalmente, a uma embarcação dotada de tal estrutura-guia e a um método de operação da mesma.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] As embarcações de lançamento de tubos geralmente são conhecidas em várias configurações. As mesmas podem ser amplamente divididas em três princípios principais de operação, a saber, embarcações do tipo J-lay para águas profundas, implantação de tubo quase vertical, embarcações do tipo S-lay para implantação horizontal ou de baixo ângulo e embarcações do tipo reel-lay. Também são conhecidas embarcações multifuncionais que combinam várias dessas funcionalidades.

[003] Nas operações do tipo J-lay e S-lay, sucessivos segmentos de tubos (juntas simples, juntas duplas, juntas triplas, juntas quádruplas, etc.) são soldados à coluna de tubo em uma junta de campo e implantados em direção ao fundo do mar. No caso do lançamento de bobina, um tubo contínuo é desenrolado a partir de uma bobina, em que uma junta de campo é fornecida na extremidade de cada bobina.

[004] A montagem das duas extremidades do tubo, a partir da seção superior do tubo (coluna) e da catenária (seção inferior) exige diferentes operações sucessivas, o que inclui, mas sem limitação: preparação de solda; ajustar o controle; pré-aquecimento; soldadura; resfriamento de solda; inspeção de solda; modificações de ponta interna ou externa de solda; preparação de superfície de junta de campo; isolamento anticorrosão de junta de campo; e isolamento térmico de junta de campo. Após a conclusão do ciclo acima e, no caso particular, das operações de J-Lay, a junta quádrupla, tripla ou dupla, agora soldada na catenária, é então baixada na água. O processo de assentamento é controlado com base no ângulo necessário de catenária. O "ângulo de assentamento" pode ser controlado por um gancho-ferrão com roletes que geralmente são embutidos dentro da estrutura do gancho-ferrão. Para operação do tipo S-lay, um gancho-ferrão pode se estender a uma distância considerável, por exemplo, a partir da popa da embarcação. Para a operação do tipo J-lay, o gancho-ferrão pode se estender para baixo, ao longo da embarcação ou através de uma abertura na embarcação. Um dispositivo desse tipo foi descrito no documento n° WO2014090980, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência, em sua totalidade. No caso de um gancho-ferrão ser usado dentro dos limites de uma abertura em uma embarcação, o espaço disponível é frequentemente restrito, especialmente considerando que itens volumosos podem precisar passar pela abertura.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] De acordo com a invenção, é fornecida uma estrutura-guia para orientar a implantação de uma tubulação a partir de uma estrutura de sustentação através de uma abertura em uma embarcação durante uma operação do tipo J-lay, a estrutura-guia que compreende uma montagem de guia a bombordo e uma montagem de guia a a estibordo para engatar e guiar a tubulação abaixo da estrutura de sustentação, em que as montagens de guia a bombordo e a estibordo são independentemente móveis para engatar e guiar a tubulação. As montagens convencionais de guinchos-ferrão são unitárias em seu corte transversal, embora possam compreender um vários segmentos articulados separadamente ao longo do seu comprimento. As mesmas geralmente sustentam a tubulação a partir de um lado ou ao circundando-se a tubulação no comprimento sustentado. A construção unitária das mesmas pode limitar sua capacidade de operar em espaços estreitos e a manutenção no gancho-ferrão pode exigir que o gancho-ferrão completo seja retraído. Durante o período em que o gancho- ferrão é retraído, a operação de lançamento de tubos precisa ser interrompida. Formando-se uma estrutura-guia em dois segmentos que são independentemente móveis, as funcionalidades de um gancho-ferrão convencional podem ser alcançadas, enquanto se retém maior flexibilidade para ajustar, mover, retrair ou, de outro modo, dispor as montagens-guia individuais. Embora seja feito referência às montagens de guia a bombordo e a estibordo, isso se destina meramente com propósitos de designação, e deve ser compreendido que esses podem ser orientados através da embarcação (como montagens- guia dianteira e traseira) e poderiam igualmente ser designados como primeira e segunda montagens-guia.

[006] Em uma modalidade particular, as montagens-guia a bombordo e a estibordo são ajustáveis de acordo com um ângulo de afastamento da tubulação da embarcação. Esse ângulo pode estar em qualquer lugar entre 90 graus, isto é, vertical, e 45 graus, e precisa apenas ser limitado pelas limitações impostas pela abertura quer pela inclinação da torre do tipo J-lay. Além disso, as duas montagens-guia podem ser sincronizadas entre si ou não sincronizadas e podem ser alinhadas à inclinação da torre do tipo J-Lay ou independentes da mesma.

[007] A abertura na embarcação pode atravessar a embarcação como uma jjanela do casco ou pode atravessar parcialmente a embarcação, isto é, estar aberta de um lado, tal como na popa. No caso de uma embarcação do tipo jack-up, a abertura pode terminar acima da linha de água. Em uma configuração preferencial, a abertura pode compreender uma fenda de torre com paredes opostas opostas uma para a outra, que se estendem abaixo da linha de água, e as montagens-guia a bombordo e a estibordo podem ser sustentadas pelas paredes. Em geral, tais paredes podem estar paralelas e, se esse não for o caso, as montagens-guia podem ser sustentadas paralelas entre si. Nesse contexto, o termo fenda de torre se destina a denotar uma abertura que se estende abaixo da torre do tipo J- lay e que tem o comprimento maior que a largura. A torre do tipo J-lay pode ser disposta para girar em torno de um eixo geométrico transversal à fenda.

[008] Em uma modalidade, podem ser fornecidos trilhos a bombordo e a estibordo. Esses podem ser montados nas paredes da fenda e as montagens-guia a bombordo e a estibordo podem ser montadas para atravessar os trilhos. Os trilhos podem fazer parte da presente estrutura-guia ou podem fazer parte da embarcação na qual a estrutura-guia está montada.

[009] Os trilhos podem ter qualquer forma apropriada e podem ser configurados como vigas, fendas, perfis ou combinações dos mesmos citados acima, na medida em que podem servir ao propósito dos mesmos de permitir a travessia das montagens-guia. Além disso, os mesmos podem ser trilhos únicos ou montagens de trilhos, que podem ser conectados ou separados.

[010] Em uma modalidade, os trilhos podem ser curvos, e as montagens-guia a bombordo e a estibordo podem atravessar os trilhos a partir de um ângulo de afastamento substancialmente vertical da tubulação até um ângulo de afastamento de tubulação inclinado. Ainda, em uma outra modalidade, cada montagem-guia pode ser dotada de dois ou mais trilhos, o que permite uma maior estabilidade na sua sustentação da montagem-guia. A pluralidade de trilhos em cada lado da fenda pode ser paralela entre si e/ou pode ser curva para ser efetivamente concêntrica, de preferência, em torno do eixo geométrico de rotação da torre do tipo J-lay. Isso permite que as montagens-guia girem enquanto atravessam os trilhos. Será compreendido, no entanto, que configurações com trilhos retos também podem ser utilizadas, em que a rotação das montagens-guia ocorre por outros meios.

[011] De acordo com uma modalidade, as montagens-guia a bombordo e a estibordo são independentemente retráteis a uma posição de manutenção acima da linha de água e, de um modo preferencial, para fora de uma zona de respingamento. Garantindo-se a retração independente, a manutenção pode ser realizada, quando for necessária, em uma montagem-guia, sem a remoção da outra montagem-guia. Isso pode ocorrer sem a remoção da tubulação da fenda ou da abertura e pode ocorrer mesmo enquanto a tubulação continua. Será compreendido que o lançamento de tubo com apenas uma montagem- guia pode estar limitado a certas situações, tais como tamanho da tubulação, raio de curvatura ou condições do mar.

[012] De modo a permitir a retração independente, as montagens-guia a bombordo e a estibordo podem, cada uma, ser dotadas de um mecanismo de retração para posicionar a respectivo montagem-guia em relação à tubulação para operação ou manutenção. O mecanismo de retração pode estar na forma de um atuador, cilindro hidráulico, cabo, guincho, corrente, cremalheira e pinhão, viga de ascensor, viga telescópica ou qualquer outra construção apropriada que possa entregar a força necessária para retrair a montagem-guia da fenda ou abertura. Os mecanismos de retração podem ser incorporados para transportar a carga total (ou um componente vetorial da mesma) da tubulação contra a estrutura-guia durante a operação de lançamento de tubo. Alternativamente, a estrutura-guia pode ser disposta para travar no engate em uma posição dentro da fenda ou abertura, em que o mecanismo de retração precisa apenas ser incorporado com o propósito de retração.

[013] As montagens-guia podem ser configuradas de acordo com as exigências específicas da tubulação a ser implantada. Em uma modalidade, as montagens-guia a bombordo e a estibordo compreendem, cada uma, uma ou mais estruturas de roletes ocos que podem engatar a tubulação. Adicional ou alternativamente, as montagens-guia podem incorporar um trilho de item volumoso para orientar um item volumoso através da abertura, conforme será descrito adicionalmente doravante. Nesse contexto, as estruturas de roletes ocos são compreendidas como dispositivos que apenas engatam e guiam a tubulação e não têm capacidade de sustentar o peso da tubulação.

[014] Em uma modalidade particular, as montagens-guia a bombordo e a estibordo compreendem, cada uma, um quadro, e as estruturas de roletes ocos e/ou o trilho de item volumoso são montados no quadro. O quadro pode ser qualquer estrutura adequada que permita a conexão rígida desses itens de modo que os mesmos possam realizar sua função. De preferência, o quadro ocupará o menor espaço possível dentro da abertura ou fenda para evitar o impedimento da passagem da tubulação ou, em particular, itens volumosos, e pode ser um membro estrutural geralmente plano disposto paralelamente ao plano de curvatura pretendido da tubulação e/ou às paredes da fenda. O quadro pode estar na forma de uma placa, mas, mais preferencialmente, será uma construção de barras na forma de uma grade, à qual as estruturas de roletes ocos podem ser conectadas de forma robusta. Cada estrutura de roletes ocos pode compreender pelo menos um atuador de retração operável para mover a estrutura de roletes ocos em relação ao quadro entre uma posição para engatar a tubulação e uma posição retraída. Dessa maneira, uma estrutura de roletes ocos pode ser movida para fora do caminho da tubulação, para manutenção ou durante a passagem de um item volumoso. No caso de manutenção, a retração da estrutura de roletes ocos pode ser seguida pela retração do respectivo quadro pela operação do mecanismo de retração.

[015] O trilho de itens volumosos pode ser um ou mais trilhos, perfis ou outras formas de guia transportadas pelo quadro ou que fazem parte do mesmo. As estruturas de roletes ocos podem ser retraídas pelos seus respectivos atuadores de retração para uma posição distanciada do trilho de item volumoso, de modo a permitir a passagem sem obstáculos de um item volumoso.

[016] Além disso, cada estrutura roletes ocos pode compreender uma pluralidade de roletes para engatar em torno da tubulação e um atuador de engate para mover os roletes entre si ou ao quadro para engate em torno da tubulação. Os roletes podem ser geralmente itens convencionais ou podem ser especificamente projetados com o presente propósito. Por operação do atuador de engate, um ângulo entre os respectivos roletes pode ser variado de uma posição fechada para uma posição aberta. Em uma modalidade, cada estrutura de roletes ocos tem dois roletes que podem ser movidos de uma posição fechada, em que um ângulo entre os roletes é menor que 90 graus, para uma posição aberta, na qual um ângulo entre os roletes é maior que 120 graus. Tanto os atuadores de retração quanto os atuadores de engate podem ser qualquer atuador apropriado para operação do mecanismo exigido. Mais preferencialmente, os mesmos serão atuadores hidráulicos, embora outras disposições sejam familiares para a pessoa versada que pode alcançar o posicionamento exigido. Esses atuadores podem ser dispostos para sejam travados em uma determinada posição para resistir às forças aplicadas pela tubulação. Alternativamente, os mesmos podem ser não bloqueados, em que podem reagir à sobrecarga, conforme seja necessário.

[017] Ainda, em uma outra modalidade, uma estrutura de roletes ocos na montagem-guia a bombordo é disposta para engatar a tubulação na mesma localização vertical que uma estrutura de roletes ocos na montagem-guia a estibordo. Nessa configuração, as duas estruturas de roletes ocos opostas podem formar roletes ocos em torno da tubulação em suas posições de engate. Cada estrutura de roletes ocos pode incluir dois roletes, em que os roletes ocos resultantes têm quatro roletes. Conforme mencionado anteriormente, como um resultado da operação independente das montagens-guia a bombordo e a estibordo, a operação de lançamento de tubo pode continuar, mesmo se uma das estruturas de roletes ocos estiver retraída. No caso de as mesmos agirem sozinhas, os roletes restantes podem ser angulados para engatar a tubulação de uma maneira diferente de quando operam em combinação. Pode ser que um item em linha assimétrico precise ser introduzido na tubulação, tal como uma válvula lateral, uma conexão em T ou em Y. Isto pode ser alcançado sustentando-se a tubulação apenas do lado onde não há protuberância e parcial ou totalmente desengatando-se a outra parte do gancho-ferrão.

[018] A estrutura, conforme revelado, pode estar disposta de modo que as montagens-guia a bombordo e a estibordo possam se estender, na prática, a uma posição abaixo da linha de água, ou mesmo a uma posição além do casco da embarcação. Os quadros, conforme descrito, podem se estender substancialmente ao longo de toda a altura da abertura ou fenda. Seu comprimento, quando estendido através da fenda, pode corresponder ao comprimento da fenda na qual o mesmos podem ser retraídos. Várias estruturas de roletes ocos podem ser dispostas em alturas diferentes no quadro. A quantidade de estruturas de roletes ocos dependerá do comprimento do quadro e do grau de orientação exigido pela tubulação. Além disso, as estruturas da caixa de roletes podem ser dispostas para se estenderem para baixo, mesmo além da borda inferior do quadro.

[019] A invenção também se refere a uma embarcação de lançamento de tubo com uma torre do tipo J-lay localizada acima de uma fenda de torre e uma estrutura de sustentação disposta na fenda de torre, ou acima da mesma, para sustentar uma tubulação durante a implantação através da fenda, sendo que a embarcação compreende uma estrutura-guia localizada abaixo da estrutura de sustentação. A estrutura- guia pode ser conforme descrito acima ou doravante.

[020] De preferência, a torre do tipo J-lay pode ser inclinada em relação à posição vertical. De acordo com uma modalidade da invenção, a estrutura-guia está disposta para engatar a tubulação em um ângulo de afastamento da embarcação que é independente da inclinação da torre do tipo J-lay.

[021] A invenção se refere, ainda, a um método de implantação de uma tubulação a partir de uma embarcação de lançamento de tubo com uma torre do tipo J-lay pivotável localizada acima de uma fenda de torre que tem paredes que se estendem através da embarcação, sendo que o método compreende: sustentar a extremidade superior da tubulação a partir de uma estrutura de sustentação na base da torre; alinhar um segmento de tubo adicional dentro da torre do tipo J-lay e conectar o mesmo à extremidade superior da tubulação; implantar a tubulação a partir da embarcação através da fenda, em direção ao fundo do mar; e orientar a tubulação através da fenda com uso de uma estrutura-guia, ajustavelmente localizada dentro da fenda. A estrutura-guia pode ser uma estrutura-guia, conforme descrito acima ou doravante.

[022] A invenção se refere, ainda, a uma embarcação para assentar uma tubulação no modo J-lay, sendo que a embarcação compreende uma torre do tipo J-lay, que é pivotada para a embarcação, permitindo a implantação angulada da tubulação; uma fenda de torre abaixo da torre do tipo J-lay e com paredes que se estendem através da embarcação, pelo que uma tubulação pode ser montada na torre do tipo J-lay e implantada a partir da embarcação através da fenda, em direção ao fundo do mar; uma estrutura de sustentação disposta na fenda, ou acima da mesma, para sustentar a tubulação dentro da fenda; e uma estrutura-guia para orientar a tubulação através da fenda em um ângulo de afastamento escolhido da embarcação, sendo que a estrutura-guia é sustentada pelas paredes da fenda para pivotar entre uma posição de afastamento vertical e uma posição de afastamento angulada.

[023] Uma posição de tubo e um sistema de monitoramento (PPMS) também podem ser fornecidos para monitorar a posição da tubulação à medida que a mesma atravessar a abertura e a estrutura-guia. Os sinais do PPMS podem ser usados para controlar elementos da estrutura-guia, por exemplo, para engatar os roletes à tubulação, automaticamente ou sob orientação do operador. Deve ser compreendido que a função dos roletes geralmente não deve permanecer em contato com a tubulação, mas presumir um envelope em forma de trompete, dentro do qual a tubulação pode se mover e se inclinar dentro das tensões admissíveis. A PPMS fornece retroalimentação, em relação à posição real da tubulação, em relação ao centro do envelope. Dependendo dessa retroalimentação, o operador pode decidir aumentar a tensão horizontal ou vertical na tubulação, a fim de melhor localizar a mesma dentro do envelope formado pelos roletes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[024] Os recursos e as vantagens da invenção serão observados em referência aos seguintes desenhos de várias modalidades exemplificativas, em que:

[025] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma embarcação, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[026] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva da estrutura-guia da embarcação da Figura 1;

[027] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de um dos quadros da estrutura-guia da Figura 2;

[028] A Figura 4 mostra uma vista plana da fenda de torre da Figura 2;

[029] As Figuras 5a a 5e mostram vistas planas da montagem-guia a estibordo em várias configurações durante a operação; e

[030] As Figuras 6a a 6c mostram vista em corte transversal longitudinal através da fenda de torre, o longo da linha VI-VI da Figura 4.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS

[031] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma embarcação 1, de acordo com a invenção, que tem uma torre do tipo J-lay 4, pivotalmente montada no convés 6 nos pivôs de torre 8. A elevação da torre 4 é controlada por tirantes 10. Uma fenda de torre alongada 12 se estende em uma direção dianteira e traseira, e a torre 4 é montada na extremidade anterior da fenda 12, com o pivô de torre 8 alinhado através da fenda 12. Na base da torre 4, dentro da fenda 12, está localizada uma estrutura de sustentação 14, por vezes denominada como uma mesa de sustentação, a partir da qual uma tubulação P é suspensa. A tubulação P segue uma curva catenária em direção ao fundo do mar e é guiado dentro da fenda 12 por uma estrutura-guia 16. A fenda de torre 12 tem paredes laterais opostas voltadas uma para outra 18, que se estendem abaixo da linha de água, as quais, juntamente com as paredes de extremidade 20, formam uma ensecadeira que define uma janela de casco fechada.

[032] A Figura 2 é uma vista em perspectiva da estrutura-guia 16 vista a partir da mesma direção que a da Figura 1, mas com elementos da embarcação 1 e da tubulação P omitidos a título de clareza. De acordo com a Figura 2, a base da torre 4 é mostrada na localização dos pivôs de torre 8. Abaixo disso e fixada para girar com a torre 4 está a estrutura de sustentação 14. A estrutura de sustentação 14 está articuladamente conectada à base da torre 4 e dotada de atuadores de sustentação 22 e pinças de sustentação. Embora não seja mais detalhado no presente relatório descritivo, a pessoa versada compreenderá que há vários sistemas de pinça de sustentação, que inclui braçadeiras de colar, almofadas de atrito, almofadas de endentação e almofadas de calço que podem ser usadas para fornecer essa função.

[033] A estrutura-guia 16 é separada da torre 4 e da estrutura de sustentação 14 e está montada nas respectivas paredes laterais a bombordo e a estibordo 18A, 18B da fenda 12. A estrutura-guia 16 compreende montagens-guia a bombordo e a estibordo 24A, 24B que são substancialmente imagens espelhadas entre si. A seguir, apenas os elementos da montagem- guia a estibordo 24B serão descritos mais adiante, os quais serão todos denotados por um número de referência com o sufixo B.

[034] A montagem-guia a estibordo 24B compreende trilhos-guia interno e externo 26B, 27B montados na parede lateral a estibordo 18B. Os trilhos-guia interno e externo 26B, 27B são geralmente paralelos um ao outro e concêntricos em relação ao pivô de torre 8. Montada nos trilhos-guia interno e externo 26B, 27B está uma estrutura 28B que compreende um trilho de objeto volumoso 30B, um trilho dianteiro 32B e degraus transversais 34B. Na modalidade mostrada, o trilho- guia interno 26B é o trilho principal que sustenta o peso do quadro 28B através dos roletes de trilho-guia interno 29B. O trilho-guia externo 27B é engatado por um flange de sustentação de trilho 31B formado no fundo do trilho de objeto volumoso 30B. Também é mostrada fixada à parede lateral a estibordo 18B a viga de ascensor 36B, na qual percorre o ascensor 38B. O ascensor 38B é fixado ao quadro 28B pelo tirante 40B. Uma corrente de arrasto 42B, orientada por uma guia de corrente de arrasto 39B, fornece energia hidráulica, entrada de sensor e sinais de controle ao ascensor 38B. O ascensor 38B e a corrente de arrasto 42B são incorporados como um sistema à prova de falhas que não pode ser desacoplado acidentalmente.

[035] As estruturas de roletes ocos superior e inferior 42B, 43B são sustentadas pelo quadro 18B. Embora apenas as estruturas de roletes ocos inferior e superior 42B, 43B estejam incluídas na modalidade ilustrada, será compreendido que estruturas adicionais podem ser fornecidas em níveis intermediários.

[036] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva do quadro 28B visto a partir da direção a bombordo, que mostra o trilho de objetos volumosos 30B, o trilho dianteiro 32B e os degraus transversais 34B. Soldadas ao quadro 28B, há uma pluralidade de manilhas 44B para fixação de atuadores para as estruturas de roletes ocos superior e inferior 42B, 43B.

[037] A Figura 4 mostra uma vista plana da fenda de torre 12 com a estrutura-guia 16 em posição em torno da tubulação P. Os elementos da torre e a estrutura de sustentação são omitidos a título de clareza. Os quadros 28A, 28B estão engatados a seus respectivos trilhos-guia internos e externos 26A, 26B, 27A, B e são conectados, por tirantes 40A, 40B, aos ascensores 38A, 38B nos trilhos de ascensor 36A, 36B. Nessa vista, a estrutura de roletes ocos superior 42B pode ser vista compreendendo os roletes 45B, 46B, que são articulados ao trilho de objetos volumosos 30B do quadro 28B na manilha 44B. Os atuadores de engate 48B e o atuador de retração 50B também são conectados aos roletes 45B, 46B e a uma respectiva manilha 44B para atuação, tal como será descrito abaixo. Os roletes 45B, 46B são rolos de aço com 750 mm de diâmetro revestidos com uma camada de poliuretano de 100 mm de espessura para garantir atrito mínimo com a tubulação P. Os roletes 45B, 46B da montagem-guia a estibordo 24B e os roletes 45A, 46A na montagem-guia a bombordo 24A engatam, em conjunto, a montagem em torno da tubulação P para formar roletes ocos 45A, 46A, 45B, 46B.

[038] A operação da estrutura-guia 16 para permitir a passagem de uma tubulação P e um item volumoso BI será, agora, explicada em referência às Figuras 5a a 5e, que mostram vistas planas da montagem-guia a estibordo 24B em várias configurações. Será compreendido que a montagem-guia a bombordo 24A também pode estar presente, mas não é mostrada nessa vista a título de clareza.

[039] De acordo com a Figura 5a, os roletes 45B, 46B estão em contato com a tubulação P na configuração correspondente à Figura 4. A tubulação P pode ser avançada, como é convencional no caso da operação do tipo J-lay, pela introdução de uma nova seção de tubulação dentro da torre 4 e a formação de uma junta de campo com a catenária de tubulação. A tubulação P pode, então, ser baixada por um bloco de percurso (não mostrado) e subsequentemente sustentada pela estrutura de sustentação 14.

[040] Na Figura 5b, os roletes 45B, 46B foram desengatados por operação dos atuadores de engate 48B, para uma posição na qual os mesmos estão afastados do envelope E da tubulação P (a projeção da tubulação na direção de frente para trás da embarcação). Nesta posição, a montagem-guia a estibordo 24B pode ser retraída, conforme será explicado mais abaixo, e está, além disso, livre para se mover, a fim de garantir o alinhamento do trilho de item volumoso 30B à guia correspondente (não mostrada) da torre do tipo J-lay. Para a passagem de um item volumoso BI, a estrutura de sustentação 14 precisa ser retraída por operação dos atuadores de sustentação 22 da Figura 2 (não mostrados nessas vistas). Será compreendido que a estrutura de sustentação 14 também pode ser dotada de uma guia de item volumoso que se alinha ao trilho de item volumoso 30B na sua posição retraída.

[041] Na Figura 5c, os roletes 45B, 46B também foram retraídos pela operação dos atuadores de retração 50B para uma posição, de modo que os mesmos estejam fora do envelope de item volumoso BIE. Um item volumoso BI engatou seus munhões 52 no trilho de item volumoso 30B do quadro 28B. Embora não mostrado, nota-se que o trilho de item volumoso 30B pode ser alargado para facilitar a entrada dos munhões de item volumoso 52.

[042] Na Figura 5d, o item volumoso BI passou pela estrutura de roletes ocos superior 42B, e o atuador de retração 50B e os atuadores de engate 48B são novamente ativados para mover os roletes 45B, 46B de volta ao engate à tubulação P. As estruturas de roletes ocos 42B, 43B são projetadas com graus de liberdade adicionais e redundância incorporada, de modo que os roletes 45B, 46B possam ser movidos para fora do envelope da tubulação, mesmo se um dos atuadores de engate ou de retração 48B, 50B falhar.

[043] Na Figura 5e, os roletes 45B, 46B foram movidos para uma posição em que os mesmos engatam a tubulação P sozinhos, sem orientação adicional da montagem-guia a bombordo 24A. Esse pode ser o caso, quando a montagem-guia a bombordo 24A foi retraída a uma posição de manutenção, conforme será descrito em maiores detalhes abaixo.

[044] As Figuras 6a a 6c mostram cortes transversais longitudinais através da fenda de torre 12, na direção VI-VI na Figura 4, em várias condições de operação. A descrição se limita aos detalhes da montagem-guia a estibordo 24B, e a montagem-guia a bombordo 24A não é mostrada, a menos que seja necessário. Outros itens, tais como a estrutura de sustentação, foram omitidos a título de clareza.

[045] Na Figura 6a, a estrutura-guia 16 é localizada para orientar a tubulação P abaixo da torre do tipo J-lay 4, que está em uma posição para implantação vertical. O quadro 28B, montado nos trilhos-guia interno e externo 26B, 27B, é mantido em posição pelo tirante 40B preso ao ascensor 38B, que está localizado na extremidade inferior da viga de ascensor 36B. A operação do lançamento de tubo continua conforme anteriormente descrito, em relação à Figura 5, em que a passagem da tubulação P e qualquer item volumoso BI orientado pela montagem-guia a estibordo (e a bombordo) 24B.

[046] A Figura 6b mostra uma vista similar à da Figura 6a, na qual a operação de lançamento de tubo ocorre numa inclinação da torre 4. Nessa configuração, a montagem- guia a estibordo 24B pode ser vista girada para o ângulo de afastamento desejado da tubulação P. O ascensor 38B, foi elevado ao longo da viga de ascensor 36B, em que o tirante 40B faz com que o quadro 28B atravesse ao longo dos trilhos-guia 26B, 27B. A curvatura dos trilhos-guia 26B, 27B é de modo que o quadro 28B também gire em torno do pivô de torre 8. Será observado que o alinhamento perfeito do quadro ao pivô de torre 8 não é necessário para a operação de lançamento de tubo, dado o grau de flexibilidade fornecido pelas estruturas de roletes ocos 42B, 43B. Todavia, para a passagem de um item volumoso, pode ser necessário um alinhamento mais preciso entre o trilho de item volumoso 30B e a torre do tipo J-lay 4, e o trilho de item volumoso 30B pode ser escolhido, dessa forma, como referência para rotação do quadro 28B ao redor do pivô de torre 8.

[047] A Figura 6c mostra uma vista similar à da Figura 6a, em que o lançamento de tubo ocorre em um ângulo de de implantação quase vertical, mas com a montagem-guia a estibordo 24B girada para uma posição de manutenção. Nessa vista, a montagem-guia lateral 24 pode ser vista na posição ativa, com as estruturas de roletes ocos 42A, 43A que engata a tubulação P. Neste caso, o engate ocorre da maneira mostrada na Figura 5e. A montagem-guia a estibordo 24B foi atravessada ao longo dos trilhos-guia 26B, 27B por ação do ascensor 38B no quadro 28B através do tirante 40B. Na posição mostrada, o ascensor 38B se encontra na extremidade superior da viga de ascensor 36B, e o quadro 28B está efetivamente na posição horizontal, com o trilho de item volumoso 30B paralelo ao convés 6. De modo a se mover para essa posição, será compreendido que os roletes 45B, 46B terão sido desengatados da tubulação P por operação dos atuadores de engate 48B e terão sido movidos para fora do seu envelope para a posição mostrada anteriormente na Figura 5b. Na posição de manutenção, o quadro 28B está fora da zona de respingamento e pode ser acessado pelos funcionários para reparos e manutenção. O mesmo também pode ser removido e substituído, se for necessário. A operação do lançamento de tubo pode continuar, em que a tubulação P é orientada apenas pela montagem-guia a bombordo 24A. Embora não seja mostrado, será compreendido que ambas as montagens-guia 24A, 24B podem ser retraídas para a posição de manutenção. Uma vez terminado o lançamento de tubo, isto pode permitir que a embarcação transite com a fenda de torre 12 fechada.

[048] Desse modo, a invenção foi descrita em referência a certas modalidades discutidas acima. Será reconhecido que essas modalidades são susceptíveis a várias modificações e formas alternativas bem conhecidas para aqueles versados na técnica. Em particular, a disposição de trilhos, quadros e guias implantados pode ser distinta do projeto ilustrado esquematicamente.

[049] Muitas modificações, além daquelas descritas acima, podem ser feitas às estruturas e técnicas descritas no presente documento sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Consequentemente, embora tenham sido descritas modalidades específicas, essas são apenas exemplos, e não limitam o escopo da invenção.

Claims (17)

1. ESTRUTURA-GUIA, para orientar a implantação de uma tubulação a partir de uma estrutura de sustentação através de uma abertura em uma embarcação durante uma operação do tipo J-lay, sendo que a estrutura-guia é caracterizada por compreender uma montagem-guia a bombordo e uma montagem-guia a estibordo para engatar e orientar a tubulação abaixo da estrutura de sustentação; sendo que as montagens-guia a bombordo e estibordo são independentemente móveis para engatar e orientar a tubulação, sendo que a abertura compreende uma fenda de torre que tem paredes opostas que se estendem abaixo da linha de água, e as montagens-guia a bombordo e estibordo são sustentadas pelas paredes.

2. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo serem ajustáveis de acordo com um ângulo de afastamento entre a tubulação e a embarcação.

3. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por compreender trilhos a bombordo e estibordo montados nas paredes, e sendo que as montagens-guia a bombordo e estibordo são montadas de modo a atravessarem os trilhos.

4. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelos trilhos serem curvos e as montagens-guia a bombordo e estibordo poderem atravessar os trilhos a partir de um ângulo de afastamento de tubulação substancialmente vertical até um ângulo de afastamento de tubulação inclinado.

5. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo serem independentemente retráteis para uma posição de manutenção acima da linha de água e, de preferência, fora de uma zona de respingamento.

6. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo serem, cada uma, dotadas de um mecanismo de retração para o posicionamento da respectiva montagem-guia em relação à tubulação para operação e manutenção.

7. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo compreenderem, cada uma, uma ou mais estruturas de roletes ocos que têm roletes que podem engatar a tubulação e/ou um trilho de item volumoso para orientar um item volumoso através da abertura.

8. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo compreenderem, cada uma, um quadro, e as estruturas de roletes ocos e/ou o trilho de item volumoso serem montados no quadro.

9. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizada por cada estrutura de roletes ocos compreender pelo menos um atuador de retração operável para mover a estrutura de roletes ocos em relação ao quadro entre uma posição para engate da tubulação e uma posição retraída.

10. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada por cada estrutura de roletes ocos compreender uma pluralidade de roletes para o engate ao redor da tubulação e um atuador de engate para mover os roletes uns em relação aos outros ou em relação ao quadro para o engate ao redor da tubulação.

11. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada por uma estrutura de roletes ocos na montagem-guia a bombordo engatar a tubulação na mesma localização vertical que uma estrutura de roletes ocos na montagem-guia a estibordo.

12. ESTRUTURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelas montagens-guia a bombordo e estibordo serem dispostas de modo a se estender, em uso, até uma posição abaixo da linha de água ou até mesmo para uma posição além do casco da embarcação.

13. EMBARCAÇÃO DE LANÇAMENTO DE TUBO, que tem uma torre do tipo J-lay localizada acima de uma fenda de torre e uma estrutura de sustentação disposta na fenda de torre ou acima da mesma para sustentar a tubulação durante a implantação através da fenda, sendo que a embarcação é caracterizada por compreender uma estrutura-guia, conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, localizada abaixo da estrutura de sustentação.

14. EMBARCAÇÃO DE LANÇAMENTO DE TUBO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pela torre do tipo J-lay poder ser inclinada em relação à vertical, e a estrutura-guia engatar a tubulação em um ângulo de afastamento a partir da embarcação que é independente da inclinação da torre do tipo J-lay.

15. MÉTODO DE IMPLANTAÇÃO DE UMA TUBULAÇÃO, a partir de uma embarcação de lançamento de tubo que tem uma torre para J-lay pivotante localizada acima de uma fenda de torre que tem paredes que se estendem através da embarcação, sendo que o método é caracterizado por compreender: a sustentação da extremidade superior da tubulação a partir de uma estrutura de sustentação na base da torre; o alinhamento de um segmento de tubo adicional dentro da torre do tipo J-lay e a conexão do mesmo à extremidade superior da tubulação; a implantação da tubulação a partir da embarcação através da fenda em direção ao fundo do mar; e a orientação da tubulação através da fenda com o uso de uma estrutura-guia, localizada de modo ajustável dentro da fenda, sendo que as paredes se estendem abaixo da linha de água e a estrutura-guia compreende montagens-guia a bombordo e estibordo sustentadas pelas paredes.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pela estrutura-guia ser uma estrutura-guia, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.

17. EMBARCAÇÃO PARA O LANÇAMENTO DE UMA TUBULAÇÃO NO MODO J-LAY, sendo que a embarcação é caracterizada por compreender: uma torre para J-lay, sendo que a torre é pivotada em relação à embarcação, permitindo a implantação angulada da tubulação; uma fenda de torre abaixo da torre do tipo J-lay e que tem paredes que se estendem através da embarcação, pela qual uma tubulação pode ser montada na torre do tipo J-lay e implantada a partir da embarcação através da fenda em direção ao fundo do mar; uma estrutura de sustentação disposta na fenda ou acima da mesma para sustentar a tubulação dentro da fenda; e uma estrutura-guia para orientar a tubulação através da fenda em um ângulo de afastamento escolhido a partir da embarcação que é independente da inclinação da torre do tipo J-lay, sendo que a estrutura-guia é sustentada pelas paredes da fenda para pivotar entre uma posição de afastamento vertical e uma posição de afastamento angulado.

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