BR112019010251B1 - Dispositivo móvel para inspecionar uma linha de produção capaz de atravessar uma zona de respingo em uma extensão de água, instalação de exploração de fluidos e método para inspecionar uma linha de produção - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO SE REFERE AO DISPOSITIVO QUE INCLUI: UM SUPORTE DE INSPEÇÃO (24) QUE CARREGA, PELO MENOS, UM SENSOR (25) CAPAZ DE SER POSICIONADO DE FRENTE PARA A LINHA DE PRODUÇÃO (16); UMA MONTAGEM DE CAPTURA E PROPAGAÇÃO (26) PARA CAPTURAR E PROPAGAR AO LONGO DA LINHA DE PRODUÇÃO (16). A PRESENTE INVENÇÃO TAMBÉM SE REFERE À MONTAGEM DE CAPTURA E PROPAGAÇÃO (26) QUE COMPREENDE, PELO MENOS, UM GRAMPO (28), (30) QUE PODE SER SELETIVAMENTE ATIVADO DE MANEIRA QUE SE APERTE NA LINHA DE PRODUÇÃO (16), O GRAMPO OU CADA GRAMPO (28), (30) DELIMITANDO UMA PASSAGEM CENTRAL. A PRESENTE INVENÇÃO TAMBÉM SE REFERE À MONTAGEM DE CAPTURA E PROPAGAÇÃO (26) QUE COMPREENDE UM MECANISMO ATIVO (50) PARA PROPAGAR O GRAMPO (28), (30) LONGITUDINALMENTE. A PRESENTE INVENÇÃO TAMBÉM SE REFERE AO GRAMPO OU CADA GRAMPO (28), (30) QUE É CAPAZ DE APLICAR UMA PRESSÃO NOMINAL DE GRAMPEAMENTO ENTRE 0,2 MPA E 9 MPA À LINHA DE PRODUÇÃO (16).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção se refere a um dispositivo móvel para inspecionar uma linha de produção destinada a ser parcialmente submersa em um corpo de água, incluindo: - um suporte de inspeção que carrega, pelo menos, um sensor capaz de ser posicionado de frente para a linha de produção; - uma montagem de captura e propagação para capturar e propagar ao longo da linha de produção, conectada ao suporte de inspeção.

[002] Um tal dispositivo é destinado, em especial, para inspecionar uma linha de produção em uma instalação de exploração de fluidos, em especial, para os hidrocarbonetos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003]A linha de produção, por exemplo, é um tubo flexível (em especial, conforme descrito nos documentos normativos publicados por American Petroleum Institute (API), API 17J, 4a edição - maio de 2014 e API RP 17B, 5a edição - março de 2014). De maneira alternativa, a linha de produção é um tubo umbilical ou rígido.

[004]Tais linhas de produção, em especial, são utilizadas em águas profundas na indústria de petróleo e gás e, em geral, se estendem através de um corpo de água entre uma instalação de superfície e uma montagem de fundo. Essas linhas de produção também podem se estender entre duas instalações de superfície.

[005] Estas linhas de produção e, em especial, os tubos flexíveis, em geral, são providos de blindagens que asseguram a sua retenção axial à tração. As blindagens são protegidas externamente por uma bainha externa produzida de um material polimérico que impede que a água salgada do corpo de água penetre em contato com as blindagens. No entanto, se a bainha externa estiver deteriorada e/ou perfurada, as blindagens podem entrar em contato com a água salgada, o que pode provocar a corrosão acelerada.

[006]Além disso, no caso de tubos flexíveis, uma bainha de pressão polimérica disposta por baixo das blindagens firmemente delimita uma passagem de circulação interna para o fluido. No entanto, determinados compostos ácidos contidos no fluido podem se espalhar através da bainha de pressão e penetrar no espaço anular entre a bainha de pressão e a bainha externa, na qual as blindagens são encontradas, também promovendo a corrosão.

[007] Os tubos mencionados acima ainda sofrem maiores forças de tração axial, em especial, quando o corpo de água em que o tubo está posicionado é muito profundo.

[008] Neste caso, a parte superior do tubo próximo da montagem de superfície reage com uma tensão axial muito significativa, que pode alcançar diversas centenas de toneladas.

[009]A tensão axial não apenas possui um valor médio elevado, mas também variações permanentes dependendo dos movimentos verticais da montagem de superfície e do tubo, sob o efeito da agitação do corpo de água provocada pela dilatação ou pelas ondas.

[010]As variações de tensão axial podem alcançar diversas dezenas de toneladas e se repetirem continuamente ao longo da vida útil do tubo. Em 20 anos, o número de ciclos pode alcançar mais de (100) milhões.

[011]Ao longo do tempo, as blindagens, por conseguinte, estão sujeitas aos fenômenos de fadiga, em especial, resultantes de corrosão e de estresses mecânicos aplicados no tubo.

[012] Estes fenômenos, bem como outros eventos, em alguns casos, podem levar a uma deterioração das propriedades do tubo ao longo do tempo, em especial após diversos anos de utilização.

[013] Para esse propósito, para verificar a integridade do tubo, é conhecido realizar uma inspeção no local do tubo utilizando um dispositivo que se desloca no tubo. Esta operação, limitada no tempo, de maneira vantajosa, inclui uma inspeção visual e opcionalmente as medidas incluindo um ecográfico ultrassônico, uma determinação dos fluxos magnéticos que saem do tubo, e/ou uma determinação das correntes de Foucault detectadas ao longo da superfície do tubo.

[014] Essa determinação envolve colocar os sensores de medição o mais próximo possível da superfície externa do tubo e regularmente deslocar os mesmos.

[015] Em profundidades menos profundas, os mergulhadores podem realizar esse tipo de inspeção.

[016] Para profundidades superiores, um dispositivo do tipo mencionado acima destinado a realizar um vídeo, ultrassonografia e inspeção por raios X, por exemplo, está descrito na publicação WO 2010/105003.

[017] Para sua colocação, o dispositivo é submerso a uma profundidade de diversas dezenas de metros abaixo da superfície, em seguida, é anexado na linha de produção por meio de um robô remotamente controlado. O dispositivo, em seguida, se desloca na linha de produção, no corpo da água, para realizar uma campanha de medição.

[018] O dispositivo segue a curvatura da linha de produção devido a uma superfície de contato muito reduzida formada através de dois conjuntos separados de rodas e uma folga funcional entre as rodas e a linha de produção. A precisão de posicionamento entre o dispositivo e a linha de produção é suficiente para uma inspeção de vídeo, conforme descrito na publicação WO 2010/105003.

[019]Tal dispositivo não é, no entanto, totalmente satisfatório para as medições que exigem maior precisão, em especial, para realizar as medições de integridade da linha.

[020]Além disso, o dispositivo é utilizável para inspecionar a linha de produção no corpo de água abaixo de uma zona de respingo. Para examinar a parte não submersa da linha de produção e/ou a parte da linha de produção localizada na zona de respingo, seria necessário utilizar um guindaste para carregar e deslocar o dispositivo.

[021] Esses guindastes nem sempre estão disponíveis. Isto é prejudicial, uma vez que as partes da linha de produção localizadas na zona de respingo ou acima dela experimentam fenômenos de fadiga que podem ser significativos.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[022] Um objeto da presente invenção, por conseguinte, é fornecer um dispositivo de inspeção que possibilite uma inspeção minuciosa de uma linha de produção parcialmente submersa em um corpo de água, ao longo de todo o comprimento da linha de produção, o dispositivo sendo fácil de manusear e operar.

[023] Para esse propósito, a invenção se refere a um dispositivo do tipo mencionado acima, caracterizado em que a montagem de captura e propagação inclui, pelo menos, um grampo que pode ser seletivamente ativado de maneira a apertar na linha de produção, ou cada grampo delimitando uma passagem central de eixo longitudinal, capaz de receber a linha de produção, - a montagem de captura e propagação que compreende um mecanismo ativo para deslocar o grampo longitudinalmente; - o grampo ou cada grampo sendo capaz de aplicar uma pressão nominal de grampeamento entre 0,2 MPa e 9 MPa (2 bar e 90 bar) na linha de produção.

[024] Por conseguinte, este intervalo de pressão nominal de grampeamento torna possível fornecer um dispositivo de inspeção móvel que transporta os meios de inspeção e capaz de se deslocar ao longo de uma linha de produção em uma primeira zona abaixo do nível da água e em uma segunda zona situada acima do nível da água, mas também em uma terceira zona intermédia, denominada zona de respingo, na qual dito dispositivo de inspeção móvel se desloca no meio das ondas.

[025] Na prática, a zona inicial é a zona para a qual as restrições são críticas. Na verdade, dependendo se o dispositivo de inspeção móvel está na gamela ou na crista de uma onda, as tensões mecânicas variam amplamente, em especial, devido aos elementos de flutuabilidade que são alternadamente submersos e emergidos, a queda das ondas contra dito dispositivo de inspeção móvel, a draga e assim por diante. Em seguida, ao longo do tempo, as tensões mecânicas no dispositivo de inspeção móvel são realizadas para oscilar com uma amplitude ampla, o que poderia danificar o dispositivo de inspeção móvel, mas também que pode apresentar consequências dramáticas em relação à segurança das pessoas e do meio ambiente, danificar a linha de produção. As tensões ainda são maiores quando o volume do dispositivo de inspeção móvel é pequeno, na prática, diversos metros cúbicos, em comparação com a altura da dilatação, que pode chegar a diversos metros.

[026] Uma dificuldade adicional reside no fato de que, para os tubos flexíveis não unidos, a bainha externa do tubo flexível tende a deslizar em relação às blindagens internas. Se a bainha externa for suficiente para suportar o peso do dispositivo de inspeção móvel, dita bainha externa possui uma certa resiliência. Por conseguinte, quando o dispositivo de inspeção móvel está localizado na zona de respingo, as forças hidrodinâmicas exercidas pela dilatação em dito dispositivo de inspeção móvel são transmitidas para a bainha externa da linha de produção por meio do(s) grampo(s). As forças hidrodinâmicas transmitidas dessa maneira para a bainha externa tendem a provocar uma deformação elástica ondulada de dita bainha externa. Esta deformação elástica ondulada provoca um movimento de oscilação do dispositivo de inspeção móvel em relação aos elementos internos da linha de produção, em especial, as blindagens, em uma direção axial de dita linha de produção. Esta oscilação, na verdade, danifica a precisão de posicionamento dos sensores em relação à linha de produção e a medição, em seguida, é impossível. Além disso, a deformação elástica ondulada da bainha externa pode provocar a ruptura da mesma. Por conseguinte, o dispositivo de inspeção móvel deve ser capaz de apertar a bainha externa o suficiente para gerar a captura por fricção da bainha externa nas blindagens.

[027] No entanto, o dispositivo de inspeção móvel se destina a realizar inspeções repetidas na linha de produção. Na verdade, uma linha de produção, em geral, passa por diversas campanhas de inspeção distribuídas ao longo de sua vida útil. Além disso, ao longo de uma campanha de inspeção, o dispositivo de inspeção móvel pode ser levado a executar movimentos repetidos de e para em determinadas zonas da linha de produção para realizar as verificações ou testes em profundidade. Por conseguinte, o dispositivo de inspeção móvel, aplicando uma pressão de grampeamento repetidamente na linha de produção, gera as tensões adicionais para as quais dita linha de produção não foi dimensionada. Por conseguinte, o dispositivo de inspeção móvel deve ser capaz de apertar a linha de produção, sem danificar a superfície externa de dita linha de produção, isto é, a pressão de grampeamento aplicada em dita linha de produção deve ser ajustada de maneira a não exceder um determinado limite em que o dano ocorre.

[028] O intervalo de pressão nominal de aperto reivindicada leva em consideração todas essas questões e possibilita que o dispositivo de inspeção móvel se desloque nesta zona de respingo e nas outras zonas da linha de produção, sem risco para o próprio dispositivo de inspeção móvel ou para a linha de produção.

[029] O dispositivo, de acordo com a presente invenção, pode incluir uma ou mais das seguintes características, consideradas isoladamente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - a pressão nominal máxima de grampeamento aplicável na linha de produção pelo grampo ou cada grampo é inferior a 8 MPa (80 bar); - o grampo ou cada grampo é capaz de aplicar, de maneira vantajosa, uma pressão nominal de grampeamento entre 1 MPa e 4 MPa (10 bar e 40 bar); - o grampo ou cada grampo é capaz de aplicar a pressão sobre uma superfície superior a 0,2 m2; - o grampo ou cada grampo define uma superfície de contato com a linha de produção que possui um comprimento, ao longo do eixo longitudinal, entre 300 mm e 500 mm; - a montagem de captura e propagação inclui, pelo menos, dois grampos que podem ser seletivamente ativados de maneira que se apertem à linha de produção, cada grampo delimitando uma passagem central de eixo longitudinal, capaz de receber a linha de produção, - os grampos sendo longitudinalmente móveis em relação um ao outro ao longo do eixo longitudinal, a montagem de captura e propagação compreende um mecanismo de propagação longitudinal ativo capaz de deslocar os grampos longitudinalmente um em relação ao outro; - o suporte de inspeção através da rotação em torno de um eixo longitudinal em relação à montagem de captura e propagação na linha de produção; - o sensor ou cada sensor é montado radialmente móvel no suporte de inspeção entre uma posição inativa retraída e uma posição desdobrada radialmente em direção à linha de produção; - o suporte de inspeção carrega, pelo menos, um sensor selecionado a partir de um sensor de ecografia, um sensor de teste eletromagnético, um sensor de detecção de corrente Foucault e/ou um sensor de tomografia por raios X; - compreende, pelo menos, um flutuador.

[030]A presente invenção também se refere a uma instalação de exploração de fluido em um corpo de água, incluindo: - uma montagem de superfície que se estende, pelo menos, parcialmente acima da superfície do corpo de água; - uma linha de produção desdobrada no corpo de água a partir da montagem da superfície, a partir de um ponto superior localizado acima do corpo de água; - um dispositivo, conforme definido acima, capturado na linha de produção através de, pelo menos, um grampo da montagem de captura e propagação, - o dispositivo sendo móvel na linha de produção em uma zona de respingo localizada entre a superfície do corpo de água e o ponto superior, sendo retida exclusivamente por, pelo menos, um grampo da montagem de captura e propagação.

[031]A instalação, de acordo com a presente invenção, pode compreender uma ou mais das seguintes características, consideradas isoladamente ou de acordo com qualquer(quaisquer) combinação(ões) tecnicamente possível(is): - a linha de produção é um tubo de transporte de fluido flexível, um tubo de transporte de fluido rígido, um umbilical ou um cabo.

[032]A presente invenção também se refere a um método para inspecionar uma linha de produção parcialmente submersa em um corpo de água, que compreende as seguintes etapas: - capturar um dispositivo, conforme descrito acima, na linha de produção por meio da montagem de captura e propagação; - deslocar o dispositivo no corpo de água até, pelo menos, uma posição de inspeção, deslocando, pelo menos, um grampo da montagem de captura e propagação; - inspecionar a linha de produção utilizando o sensor ou cada sensor; - elevar o dispositivo na linha de produção em uma zona de respingo localizada entre a superfície da massa de água e um ponto superior da linha de produção localizada em uma montagem de superfície, o dispositivo sendo retido exclusivamente por, pelo menos, um grampo de montagem de captura e propagação.

[033] O método, de acordo com a presente invenção, pode compreender uma ou mais das seguintes características, consideradas isoladamente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - durante a etapa de elevação na zona de respingo, o grampo aplica uma pressão nominal de grampeamento entre 0,2 MPa e 9 MPa (2 bar e 90 bar) na linha de produção; - a montagem de captura e propagação inclui, pelo menos, dois grampos que podem ser seletivamente ativados de maneira que se apertam à linha de produção, cada grampo delimitando uma passagem central de eixo longitudinal, capaz de receber a linha de produção, - os grampos sendo móveis longitudinalmente em relação um ao outro ao longo do eixo longitudinal, a montagem de captura e propagação que compreende um mecanismo ativo para deslocar os grampos longitudinalmente em relação um ao outro; - em que a etapa de elevação compreende as seguintes fases: - capturar um primeiro grampo na linha de produção, um segundo grampo sendo móvel em conjunto com o suporte de inspeção; - liberar o segundo grampo em relação à linha de produção; - afastar o segundo grampo do primeiro grampo para elevar o segundo grampo e o suporte de inspeção em conjunto em relação à linha de produção; - capturar o segundo grampo na linha de produção; - liberar o primeiro grampo em relação à linha de produção; - deslocar o primeiro grampo na direção do segundo grampo, o segundo grampo e o suporte de inspeção permanecerem imóveis em relação à linha de produção; - a etapa de inspeção compreende a propagação radial do sensor no suporte de inspeção entre uma posição inativa retraída e uma posição desdobrada aplicada na linha de produção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[034]A presente invenção será melhor entendida ao ler a seguinte Descrição, unicamente fornecida como um exemplo, e em referência às Figuras anexadas, em que: - a Figura 1 é uma vista esquemática da parte superior da primeira instalação de exploração de fluido, incluindo uma linha de produção flexível e um dispositivo móvel de inspeção, de acordo com a presente invenção, dispostos em uma zona de respingo; - as Figuras 2 e 3 são vistas laterais do dispositivo da Figura 1, os grampos do dispositivo sendo respectivamente separados e aproximados uns dos outros; - a Figura 4 é uma vista superior do suporte de inspeção que compreende uma pluralidade de sensores capazes de serem posicionados de frente para a linha de produção; - a Figura 5 é uma vista de um detalhe da Figura 4; - a Figura 6 é uma vista em elevação de um mecanismo para a inclinação relativa de um grampo em relação ao outro; - a Figura 7 é uma vista de baixo de um detalhe do mecanismo da Figura 6; - as Figuras 8 a 10 ilustram diversas configurações de inclinação dos grampos do dispositivo em relação entre si utilizando o mecanismo da Figura 6; - a Figura 11 é uma vista em perspectiva frontal de três quartos de um grampo do dispositivo da Figura 1, o grampo estando fechado; - a Figura 12 é uma vista de cima do grampo da Figura 11, o grampo estando aberto; - as Figuras 13 e 14 são vistas similares à Figura 11 e Figura 12; - a Figura 15 é uma vista em perspectiva de um seletor de grampo do grampo da Figura 11; - a Figura 16 é uma vista de cima de um ativador de grampeamento do grampo da Figura 11, em uma configuração separada de um ponto de anexação; - a Figura 17 é uma vista similar à Figura 16, em uma configuração de agarrar do ponto de anexação; - as Figuras 18 a 19 são vistas que ilustram um ativador adicional para separar a banda; - a Figura 20 é uma vista similar à Figura 17 de outro ativador adicional para separar a banda.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[035] Uma primeira instalação de exploração de fluido (10) em um corpo de água (12) está parcialmente ilustrada na Figura 1.

[036] O corpo de água (12), por exemplo, é um lago, mar ou oceano. A profundidade do corpo de água (12) na instalação (10), por exemplo, está entre 50 e 3.000 m, ou até mesmo 4.000 m.

[037]A instalação (10) inclui uma montagem de superfície (14) e uma montagem de fundo (não mostrada) ou duas montagens de superfície (14) e, pelo menos, uma linha de produção (16) parcialmente submersa no corpo de água (12) a partir da montagem de superfície (14).

[038] O termo "linha de produção" se refere a uma linha instalada entre a montagem de superfície (14) e a montagem de fundo e capaz de transportar um fluido, e uma distinção deve ser realizada com uma linha de construção ainda não instalada. Na verdade, existe uma grande diferença entre esses dois tipos de linhas, uma deterioração da linha de produção sendo capaz de provocar desastres humanos, materiais e ecológicos significativos. Na verdade, o fluido de produção, isto é, o óleo bruto e/ou gás bruto, em geral, circulando na linha de produção, é inflamável e pressurizado. Os danos ao tubo podem provocar incêndio ou explosão, bem como a contaminação do ambiente ao redor. Por outro lado, se o dano ocorrer em uma linha de construção, por exemplo, durante a instalação, ainda é possível alterar o mesmo sem que ocorram danos além dos danos econômicos. As condições de captura de um dispositivo em uma linha de produção, por conseguinte, são muito mais críticas do que em uma linha de construção.

[039]A instalação (10) ainda compreende, de acordo com a presente invenção, um dispositivo móvel de inspeção (18) destinado a capturar reversivelmente e se propagar na linha de produção (16) para inspecionar dita linha de produção (16).

[040]A montagem de superfície (14), por exemplo, é flutuante. De maneira vantajosa, é formada através de um suporte naval de superfície que, por exemplo, pode ser uma unidade Flutuante de Produção, Armazenamento e Descarregamento (FPSO), ou uma unidade Flutuante de Gás Natural Liquefeito (FLNG), uma plataforma semissubmersível que, por exemplo, pode ser uma Plataforma de Pernas Tensionadas (TLP), uma bóia de descarga, uma coluna vertical flutuante ou um navio. Em uma realização, a montagem de superfície (14) é uma estrutura rígida fixa do tipo "revestimento" ou uma estrutura oscilante submetida ao fundo do mar.

[041] Neste exemplo, a linha de produção (16) conecta a montagem de fundo a um ponto superior (19) na montagem de superfície (14). A linha de produção (16), por conseguinte, está parcialmente submersa no corpo de água (12) e possui um segmento superior disposto em um volume de ar, enquanto passa por uma zona de respingo (20). Esta zona de respingo (20), por exemplo, se estende até uma profundidade de cerca de 5 m com condições de mar favoráveis. As correntes geradas através do transporte de massa provocado através da dilatação estão próximas da zona de respingo até uma profundidade de cerca de 50 m.

[042]A linha de produção (16) em seguida, é uma coluna de ascensão.

[043] Uma realização consiste em uma linha de produção (16) parcialmente submersa no corpo de água (12) e, por exemplo, conectada a duas montagens de superfície (14) (normalmente uma bóia de descarga e uma FPSO). Este, em especial, é o caso das linhas de produção do tipo OOL ("Linha Flutuante de Petróleo").

[044]A linha de produção (16) no presente é uma linha flexível. No exemplo mostrado na Figura 1, a linha de produção (16) é um tubo flexível destinado a transportar um fluido, em especial, os hidrocarbonetos. Por conseguinte, delimita uma abertura central (21) para o fluxo de um fluido. Tal tubo está descrito, por exemplo, nos documentos normativos API 17J e API 17B publicados por American Petroleum Institute (API), API 17J (3a edição - 1° de janeiro de 2009) e API RP 17B (3a edição - março de 2002). Inclui uma bainha interna que confina o fluido na abertura central, pelo menos, uma camada de blindagem de tração e uma bainha externa, na qual o dispositivo móvel de inspeção (18) captura e se propaga.

[045] Em uma realização, conforme especificado acima, a linha de produção (16) no presente é um umbilical. Um umbilical é uma linha de produção conforme definida nos documentos normativos publicados por American Petroleum Institute (API), API 17E (4a edição - abril de 2011). O umbilical compreende uma bainha externa contendo, pelo menos, uma ligação funcional, tal como um cabo de energia, um cabo de fibra ótica e/ou uma linha hidráulica ou feixes de ligações funcionais mantidos em uma bainha.

[046]Também em uma realização, a linha de produção (16) é um tubo rígido. Por conseguinte, compreende, pelo menos, um tubo de metal delimitando uma abertura central (21). O tubo de metal é formado de uma peça ou é formado através de uma montagem de segmentos de tubos soldados de ponta a ponta.

[047] Em outra realização, a linha de produção (16) é um feixe de colunas de ascensão rígidas, conectadas entre si através de afastadores para impedir que colidam nos seus movimentos laterais na água.

[048]A linha de produção (16) define uma superfície externa (22) sobre a qual o dispositivo móvel de inspeção (18) captura e se propaga. Opcionalmente inclui, pelo menos, uma região curvada (23) destinada a ser inspecionada através do dispositivo móvel de inspeção (18).

[049] Em referência às Figuras de 2 a 4, o dispositivo móvel de inspeção (18) inclui um suporte de inspeção (24) que carrega os sensores (25), em especial, visíveis nas Figuras 3 e 4, e uma montagem (26) para capturar e propagar ao longo da linha de produção (16), incluindo dois grampos de captura (28), (30). O dispositivo móvel de inspeção (18) ainda inclui, pelo menos, um flutuador (31) esquematicamente mostrado na Figura 3.

[050] O suporte de inspeção (24) inclui uma moldura (32) que define uma abertura em forma de U (34), uma placa rotatória (38), que carrega a pluralidade de sensores (25) e um mecanismo de propagação (40) de cada sensor (25) em direção à linha de produção (16). De maneira vantajosa, inclui as caixas estanques (41) para receber os eletrônicos de controle dos sensores (25).

[051]A moldura (32) é destinada para se estender perpendicularmente ao eixo local da linha de produção (16) em torno de uma parte central da abertura (34), com o eixo A-A’, capaz de receber a linha de produção (16). A abertura (34) surge lateralmente para fora ao longo de toda a altura da moldura (32), para possibilitar a colocação e remoção do suporte de inspeção (24) em torno da linha de produção (16).

[052]A moldura (32) é produzida de metal. Possui um volume que pode variar a partir de 700 mm a 1.500 mm de largura e profundidade e entre 1.000 mm e 2.000 mm de altura.

[053]A placa rotatória (38) está montada rodando em torno do eixo A-A’. É capaz de rodar os sensores (25) em torno do eixo local da linha de produção (16) para orientar os mesmos, de maneira angular, em relação à linha de produção (16).

[054] O mecanismo de propagação (40) no presente compreende os braços (43A) para prensar os sensores (25) contra a superfície externa (22), uma guia (43B) para a propagação longitudinal dos braços de prensagem (43A) ao longo da linha de produção (16), e um dispositivo de ativação (43C), capaz de deslocar os braços de prensagem (43A) radialmente em direção ao eixo A- A’.

[055] O mecanismo de propagação (40) também compreende um dispositivo de ativação (43D) capaz de deslocar os braços de prensagem (43A) ao longo da guia de movimento longitudinal (43B) e paralelo ao eixo A-A’.

[056] Os sensores (25) são os sensores não destrutivos. Por exemplo, incluem um sensor de ultrassom, um detector de campo magnético (magnetômetros), um sensor de tomografia por raios X, um sensor de ondas guiadas, um detector de tela plana e/ou um detector de corrente Foucault.

[057] O sensor de ultrassom é destinado para a realizar uma inspeção ecográfica do tipo descrito no pedido de patente FR 3.031.186. Se aplica na superfície externa (22) da linha de produção (16). O sinal emitido através do sensor é transmitido na linha de produção (16) através da parede externa e a análise do sinal refletido, em especial, torna possível determinar a informação em relação à espessura da parede externa da linha de produção, ou até mesmo no teor localizado na parte interna da parede externa.

[058] O detector de campo magnético é capaz de realizar uma análise de vazamento de fluxo magnético (MFL). O detector inclui um eletromagnético capaz de gerar um campo magnético para magnetizar o componente a ser testado. Na presença de falhas de superfície, em especial, resultando a partir do fenômeno de corrosão, erosão ou rachaduras, o fluxo magnético vaza e é detectado através do detector. Este detector, em especial, pode ser um sensor de campo magnético do tipo sensor de efeito Hall. Tal método essencialmente se aplica aos materiais ferromagnéticos.

[059] O detector de raio X possibilita registrar a radiação transmitida após passar através de um objeto. Os dados adquiridos durante a aquisição da medição podem ser coletados ao longo de múltiplas orientações. Utilizando essas aquisições de medidas, uma imagem digital pode ser calculada e reconstruída matematicamente, de acordo com o princípio da tomografia de raios X. Esta técnica possibilita acessar o núcleo do material para avaliar as variações da absorção radiológica e as diferenças de composição das mesmas. Também possibilita uma localização muito fina de qualquer heterogeneidade, singularidade presente em um objeto e verificação da montagem e posicionamento de montagens mecânicas complexas.

[060] O detector de painel plano inclui uma fonte de raio X configurada para emitir os fótons X destinados a interagir com a linha de produção inspecionada (16). Esta fonte de raio X, de maneira vantajosa, é uma fonte de energia elevada, de preferência, superior a 2 MeV. O detector de painel plano também inclui um receptor de fótons X configurado para coletar os fótons X emitidos através da fonte após a interação com a linha de produção (16) a ser inspecionada. O detector de painel plano, de preferência, é, um painel plano.

[061] O sensor de onda guiado é capaz de inspecionar a integridade mecânica de diferentes elementos de componentes da linha de produção inspecionada (16) remotamente, até diversas dezenas de metros de distância, em zonas de difícil acesso ou até mesmo inacessíveis.

[062] O detector de corrente de Foucault ("teste de correntes parasitas" ou ECT) é capaz de medir a impedância absoluta ou relativa de um detector que compreende uma bobina condutora na qual circula uma corrente alternada. Este método possibilita detectar as falhas de superfície e falhas próximas à superfície, quando a localização e a orientação de falhas prováveis são conhecidas antecipadamente.

[063] Devido à superfície de sensibilidade muito pequena (em geral, por volta de diversos mm2) de ultrassons, vazamento de fluxo e sensores de corrente de Foucault, a inspeção abrangente da superfície (22) necessita a varredura de toda a superfície (22) da linha de produção (16) a ser examinada. O número de sensores destinados a medir a mesma propriedade física, por conseguinte, em geral, é superior ou igual a 2.

[064] Uma velocidade de varredura elevada pode ser implementada para obter uma velocidade de exame industrialmente satisfatória.

[065]A varredura de toda a superfície da linha de produção (16) é realizada através da placa rotatória (38) e através dos dispositivos de ativação (43C) e (43D). A velocidade de varredura pode alcançar 150 mm/s em cada um dos dois eixos.

[066]As partes dos equipamentos do suporte de inspeção (24) estão firmes, independentemente entre si. Em especial, o suporte de inspeção (24) compreende um macaco (43C) e dois motores sem escovas para a placa rotatória (38) e o sistema de propagação vertical (43D) dos sensores (25). Os sistemas de controle / comando destes motores estão contidos em uma caixa estanque.

[067] Em uma realização, as seguintes massas podem ser obtidas: - massa de caixa: 40 kg, o dispositivo de inspeção (18) podendo compreender diversos - massa do módulo de tradução: 75 kg - massa da placa rotatória (38): 86 kg e 46 kg de guia de placa estacionária - massa dos meios do motor da placa rotatória (38): 26 kg - massa da moldura (32): 430 kg.

[068] Cada sensor (25) é deslocado radialmente em direção ao eixo A-A’ por meio do mecanismo de propagação (40) entre uma posição inativa retraída e uma posição desdobrada radialmente em direção à linha de produção (16), de maneira vantajosa, em contato com a linha de produção (16). Cada sensor (25) é mais móvel ao longo do eixo A-A’.

[069] Cada flutuador (31), por exemplo, é formado de espuma, em especial, a espuma de PVC, ou um reservatório de metal, em especial, produzido de aço.

[070] Em um exemplo, o volume total dos flutuadores (31) é superior a 1.000 litros, por exemplo, 1.600 litros, para fornecer uma massa máxima de 50 kg no corpo de água (12). Isto facilita a conexão a um veículo operado remotamente (ROV). Esta massa é de cerca de 300 kg em um volume de ar quando o dispositivo se destina a ser operado até profundidades de 2.000 m e é de cerca de 600 kg quando o dispositivo se destina a ser operado até profundidades de 4.000 m.

[071] O dispositivo móvel de inspeção (18) também pode incluir um ou diversos módulos de limpeza (não mostrados) para a linha de produção (16) antes da inspeção. Na verdade, ao longo do tempo, a sujeira pode ser depositada na linha de produção (16), por exemplo, as algas, moluscos ou similares, em geral agrupados sob o termo incrustação marinha. O(s) módulo(s) de limpeza, em especial, pode(m) incluir um ou diversos bocais acoplados a uma ou diversas bombas para pulverizar, contra a linha de produção (16), um ou diversos jatos de pressão elevada, por exemplo de água doce, mas potencialmente de água do mar diretamente aspirada no local.

[072] O(s) módulo(s) de limpeza, de maneira alternativa ou em combinação, pode(m) incluir um ou diversos bocais acoplados a uma ou diversas bombas marítimas para pulverizar, na superfície da linha de produção (16), um ou diversos jatos de cavitação, por exemplo, de água doce, mas de preferência, de água do mar.

[073] O(s) módulo(s) de limpeza, de maneira alternativa, também pode(m) incluir as escovas rotatórias destinadas a escovar a linha de produção (16).

[074] Um ou diversos módulos de limpeza podem ser dispostos a montante e/ou a jusante do suporte de inspeção (24).

[075] O(s) módulo(s) de limpeza pode(m) incluir um ou diversos defletores dispostos a montante e/ou a jusante do suporte de inspeção (24), dito(s) defletor(es) estando configurado(s) para desprender a sujeira da linha de produção (16) dos sensores (25) para evitar qualquer interferência na aquisição de medições.

[076] Em geral, a massa total do dispositivo móvel de inspeção (18) varia dependendo se o dispositivo carrega um ou diversos sensores (25) e um ou diversos módulos de limpeza. A massa total do dispositivo móvel de inspeção (18), na prática, é inferior a 3.000 kg, de preferência, inferior a 2.000 kg.

[077] No exemplo mostrado nas Figuras 2 e 3, a montagem de captura e propagação (26) inclui um primeiro grampo superior (28), montado de maneira estacionária em relação ao suporte de inspeção (24), um segundo grampo inferior (30), montado móvel em relação ao primeiro grampo (28) e um mecanismo (50) para a propagação longitudinal dos grampos (28), (30) em relação entre si. De acordo com a presente invenção, a montagem de captura e propagação (26) ainda inclui um mecanismo (52) para inclinar os grampos (28), (30) em relação entre si.

[078] Cada grampo (28), (30) é capaz de seletivamente apertar a linha de produção (16). De acordo com a presente invenção, cada grampo (28), (30) apertando a linha de produção (16) é capaz de individualmente carregar o dispositivo móvel de inspeção (18), de maneira que simultaneamente se desloque no corpo de água (12), na superfície do corpo de água (12) na zona de respingo (20) e fora do corpo de água (12), através da reação do peso do dispositivo móvel de inspeção (18).

[079] Para esse propósito, cada grampo (28), (30) é capaz de aplicar uma pressão de grampeamento na linha de produção (16). A pressão de grampeamento se refere à média das pressões locais aplicadas através do grampo (28), (30) na superfície de contato entre dito grampo e a linha de produção (16).

[080] Como uma medida de simplificação, uma pressão nominal de grampeamento, de preferência, é calculada. A pressão nominal de grampeamento se refere à média das pressões locais aplicadas através do grampo (28), (30) em uma superfície global Sm correspondente ao perímetro externo da linha de produção (16) multiplicada pelo comprimento de contato do grampo (28), (30) com a linha de produção (16).

[081] Este comprimento de contato, em especial, será descrito mais precisamente no restante da Descrição.

[082] Por conseguinte, cada grampo (28), (30) é capaz de aplicar uma pressão nominal de grampeamento, em geral, entre 0,2 MPa e 9 MPa (2 bar e 90 bar), e de maneira vantajosa, entre 0,2 MPa e 4 MPa (2 bar e 40 bar). De preferência, e para que o dispositivo móvel de inspeção (18) seja capaz de se adaptar e deslocar sobre um grande número de diferentes linhas de produção (16), em especial, para adaptar e deslocar os tubos flexíveis, respeitando os padrões mais conservadores, cada grampo (28), (30) é capaz de aplicar uma pressão nominal de grampeamento entre 1 MPa e 4 MPa (10 bar e 40 bar).

[083]A pressão nominal de grampeamento aplicada na linha de produção (16) através de cada grampo (28), (30), de preferência, é inferior a 8 MPa (80 bar), a fim de limitar os riscos de danos na linha de produção (16).

[084] Na prática, a pressão de grampeamento pode ser medida utilizando um sensor de pressão de matriz. O sensor de pressão de matriz, por exemplo, pode ser capacitivo. O sensor de pressão de matriz, em geral, assume o formato de um filme flexível incluindo um arranjo de sensores de pressão formando uma malha de dito filme flexível e capaz de fornecer a informação sobre a pressão aplicada em cada ponto da malha. O sensor de pressão de matriz está disposto sobre todo o perímetro da linha de produção (16), ou um molde cilíndrico com o mesmo diâmetro de dita linha de produção, entre dita linha de produção, ou dito molde, e um grampo (28), (30). O grampo (28), (30), em seguida, é ativado de maneira a apertar a linha de produção (16), ou o molde, e, por conseguinte, aplicar uma pressão no sensor de pressão de matriz. O sensor de pressão de matriz, em seguida, mede em cada ponto da malha, a pressão aplicada através do grampo (28), (30). O grampo (28), (30), em seguida, é desprendido da linha de produção (16), ou o molde, de maneira a liberar o sensor de pressão de matriz. É possível, por meio do processamento de software, calcular a média de todas as pressões medidas na superfície total, de maneira a determinar a pressão nominal de grampeamento e similares.

[085]A força de grampeamento aplicada através de cada grampo (28), (30), em geral, está entre 20 kN e 1.000 kN, de preferência, entre 40 kN e 700 kN. Na prática, a força de grampeamento aplicada através de cada grampo (28), (30), de maneira vantajosa, está entre (50) kN e 200 kN para possibilitar a inspeção dos tubos rígidos e umbilicais e, de maneira vantajosa, entre 130 kN e 700 kN para possibilitar a inspeção dos tubos flexíveis ou dos tubos rígidos e umbilicais.

[086]A força de grampeamento pode ser medida através do sensor de pressão de matriz descrito anteriormente, utilizando o processamento de software, possibilitando a incorporação do conjunto de pressões de contato medidas na superfície de contato medida.

[087] Uma tal pressão nominal de grampeamento torna possível reagir ao peso do dispositivo móvel de inspeção (18) à medida que este evolui em um volume de ar, a passagem da interface entre o ar e a água na superfície do corpo de água (12), sendo sujeito aos movimentos do corpo de água (12) e à propagação no corpo de água (12).

[088]A pressão nominal de grampeamento aplicada através de cada grampo (28), (30) é selecionada para corresponder à reação do peso do dispositivo móvel de inspeção (18) e às forças hidrodinâmicas aplicadas em dito dispositivo móvel de inspeção, bem como para satisfazer todas as questões anteriormente mencionadas e, em especial, na folga quando o dispositivo móvel de inspeção (18) deixa o corpo de água (12) e está localizado na zona de respingo. Em geral, é constante, independentemente da posição do dispositivo móvel de inspeção (18), seja no corpo de água (12), ou na interface entre o corpo de água (12) no ar localizado acima do corpo de água (12), ou completamente no ar acima do corpo de água (12).

[089] O peso do dispositivo móvel de inspeção (18) pode ser totalmente ou parcialmente compensado através dos flutuadores (31) no corpo de água (12). A pressão nominal de grampeamento, em seguida, é superabundante. Também é superabundante quando o dispositivo móvel de inspeção (18) está localizado inteiramente no ar, mas em menor extensão do que quando o dispositivo está localizado inteiramente no corpo de água (12).

[090] Em outra realização, a pressão nominal de grampeamento, de maneira vantajosa, é adaptada à posição do dispositivo móvel de inspeção (18) na linha de produção (16) e ajustada para ser igual à pressão necessária para manter o dispositivo móvel de inspeção (18) na linha de produção (16) em dita posição.

[091]A pressão de grampeamento mencionada acima, de preferência, se aplica sobre uma área superior a 200 cm2, de maneira vantajosa, superior a 2.000 cm2, e de preferência, entre 1.500 cm2 e 8.000 cm2 sobre a superfície externa (22) da linha de produção (16). Esta área, por conseguinte, corresponde à superfície de contato entre o grampo (28), (30) e a linha de produção (16) mencionada acima.

[092]A superfície de contato real entre o grampo (28), (30) e a linha de produção (16) pode ser medida utilizando um filme revelador de Fujifilm Prescale, Extreme Low Pressure, tipo 4LW R310 3M 1-E, que fica colorida sob o efeito de uma pressão superior a 0,05 MPa (0,5 bar). O filme revelador está disposto ao longo de todo o perímetro da linha de produção (16), ou um molde cilíndrico com o mesmo diâmetro de dita linha de produção, entre dita linha de produção ou dito molde e um grampo (28), (30). O grampo (28), (30), em seguida, é ativado de maneira a apertar a linha de produção (16), ou o molde, e por conseguinte, aplicar uma pressão no filme revelador. A superfície do filme revelador, por conseguinte, se torna colorida em cada ponto em que a pressão aplicada através do grampo (28), (30) é superior a 0,05 MPa (0,5 bar). O grampo (28), (30), em seguida, é desprendido da linha de produção (16), ou do molde, de maneira a liberar o filme revelador. Em seguida, é possível medir a superfície colorida do filme revelador utilizando diferentes meios de medição, por exemplo, um dispositivo de medição de área de infravermelho, um dispositivo de aquisição de imagem do tipo de scanner acoplado ao software de processamento de computador para a imagem e similares.

[093] Este valor é uma aproximação razoável da superfície de contato real entre o grampo (28), (30) e a linha de produção (16) e, em qualquer caso, um valor baixo de dita superfície de contato real.

[094] Outra solução para medir a superfície de contato real consiste em utilizar um sensor de pressão de matriz idêntico ao descrito anteriormente, variando apenas o processamento do software e que consiste na interpolação da superfície de contato real em vez da pressão nominal de grampeamento.

[095]A pressão de grampeamento, de maneira vantajosa, é distribuída em torno da linha de produção (16) e de maneira vantajosa, se aplica a 30% ou mais da periferia da linha de produção (16), de preferência, acima de 70% ou mais da periferia da linha de produção (16). Isto limita os riscos de deformação da seção da linha de produção (16). A relação entre o comprimento de contato perimétrico de cada grampo (28), (30) na linha de produção (16) e o perímetro do grampo (28), (30) no contato com a linha de produção (16), de maneira vantajosa, é pelo menos igual a 0,3, de preferência, pelo menos igual a 0,7.

[096] Cada grampo (28), (30), por conseguinte, define uma superfície de contato com a linha de produção (16) com um comprimento de maneira vantajosa, compreendido entre 150 mm e 600 mm, de preferência, entre 300 mm e 500 mm, ao longo do eixo local da linha de produção (16) no grampo (28), (30). Esse comprimento, em geral, é inferior a 0,8 vezes o diâmetro externo da linha de produção (16).

[097] O componente axial da força de grampeamento vertical oposta ao peso do dispositivo móvel de inspeção (18), em geral, está entre 20 kN e 80 kN, de preferência, entre 20 kN e 50 kN.

[098] De maneira vantajosa, o Depositante desenvolveu um modelo para calcular o componente axial mínimo a ser reagido, em especial, envolvendo: - o peso do dispositivo móvel de inspeção (18) no ar; - as seguintes forças hidrodinâmicas: - a força de flutuabilidade, que depende do volume submerso do dispositivo móvel de inspeção (18); - a força de inércia durante o movimento do dispositivo móvel de inspeção (18); - as forças de amortecimento das ondas; - a força de arrasto do dispositivo móvel de inspeção (18) na água; - as forças de excitação de onda; - as forças de batida (em especial das ondas que se chocam no dispositivo móvel de inspeção (18); - a força de saída de água; - as forças exercidas através da linha de produção (16) no dispositivo móvel de inspeção (18) relacionadas com o movimento da linha de produção (16) conectadas à instalação de exploração de fluido (10), esta última estando sujeita às forças hidrodinâmicas conectadas à dilatação. - coeficientes de segurança.

[099] Emerge do modelo, à luz das ordens de grandeza de peso e volume do dispositivo móvel de inspeção (18), bem como das condições do mar para as quais o dispositivo móvel de inspeção (18) se destina a operar (aumentar a altura de dilatação Hs inferior ou igual a 3 m), que o componente axial mínimo a ser reagido é igual ao produto de um coeficiente de reação β das forças hidrodinâmicas resultantes do modelo hidrodinâmico multiplicado através do peso do dispositivo móvel de inspeção (18). Em uma aproximação adequada, o coeficiente β, em geral, está entre 1,7 e 2,7 dependendo das condições do mar desejadas e uma seleção mais ou menos severa dos coeficientes de segurança. De uma maneira ideal, o coeficiente, de maneira vantajosa, está entre 2 e 2,4, de preferência, igual a 2,25.

[0100] Por conseguinte, a força de grampeamento radial, de maneira vantajosa, é calculada utilizando a Fórmula: - (β x Fc) / f

[0101]A pressão de grampeamento é calculada, de maneira vantajosa, utilizando a Fórmula: - (β x Fc) / (f x Sc) = (β x Fc) / (f x 2 x π x a x Rc x Lc) - em que β é o coeficiente de reação das forças hidrodinâmicas resultantes do modelo hidrodinâmico, Fc é a carga axial, considerada igual ao peso no ar do dispositivo móvel de inspeção (18), f é o coeficiente de atrito significativo, Sc é a superfície de contato entre o grampo (28), (30) e a linha de produção (16). Para calcular a superfície Sc, a é a proporção entre o comprimento de contato perimétrico de cada grampo (28), (30) na linha de produção (16) e o perímetro do grampo (28), (30) no contato com a linha de produção (16), Rc é o raio externo da linha de produção (16), e Lc é o comprimento da grampo (28), (30), tomado ao longo do eixo local da linha de produção (16).

[0102] De maneira idêntica, a pressão nominal de grampeamento é calculada, de maneira vantajosa, utilizando a Fórmula: - (β x Fc) / (f x Sm) = (β x Fc) / (f x 2 x π x Rc x Lc) - em que Sm é a superfície global.

[0103] O valor de a, de maneira vantajosa, é pelo menos igual a 0,3, de preferência, pelo menos igual a 0,7 para os grampos (28), (30), de acordo com a presente invenção.

[0104]O coeficiente de atrito significativo f é calculado conforme a seguir. Para os tubos flexíveis, o coeficiente f, em geral, é considerado igual ao coeficiente de atrito entre a bainha externa e as blindagens que, em geral, é inferior ao coeficiente de atrito entre a superfície do grampo (28), (30) e a bainha externa. O menor dos dois coeficientes, em geral, é selecionado. O valor de f, em geral, é selecionado a partir de 0,05 e 0,5, para os tubos flexíveis, de preferência 0,07, de maneira vantajosa, 0,3.

[0105] Para os tubos rígidos e os umbilicais, o coeficiente f, em geral, é considerado igual ao coeficiente de atrito entre a superfície do grampo (28), (30) e a superfície externa (22) da linha de produção (16). Ele é selecionado a partir de 0,2 e 0,9 para os tubos rígidos e os umbilicais, de maneira vantajosa, selecionados para serem iguais a 0,3.

[0106] Os exemplos da pressão nominal de grampeamento mínima e forças de grampeamento para os tubos flexíveis, com um comprimento de superfície de contato do grampo (28), (30) com a linha de produção (16) de 400 mm, são fornecidos na Tabela abaixo:

[0107] Os exemplos da pressão nominal de grampeamento minima e forças de grampeamento para os tubos rígidos ou umbilicais, com um comprimento de superfície de contato do grampo (28), (30) com a linha de produção (16) de 400 mm, são fornecidos na Tabela abaixo:

[0108] No exemplo mostrado na Figura 11, cada grampo (28), (30)inclui uma moldura (60) e um mecanismo para abrir a moldura (60) (não mostrada).

[0109] Cada grampo (28), (30) ainda compreende uma pluralidade de seletores de contato (62) com a linha de produção (16), definindo uma passagem central (63) para a inserção da linha de produção (16), com o eixo BB’, uma correia (64) para agarrar os seletores (62), um ativador de grampeamento (66), capaz de apertar a correia (64) e, de acordo com a presente invenção, um mecanismo (68) para a separação radial do ativador de grampeamento (66).

[0110]A moldura (60) inclui dois segmentos de moldura rígida (72), (73), articulados um em relação ao outro em torno de um eixo C-C’ paralelo ao eixo B-B' da passagem (63). Os segmentos de moldura (72), (73) possuem, cada uma, o formato de um C.

[0111]A moldura (60) define, em um primeiro segmento da moldura (72), um primeiro ponto de articulação (74) do ativador (66) em torno de um eixo D-D’ paralelo ao eixo B-B’.

[0112] Os segmentos de moldura rígida (72) são imóveis em relação entre si em torno do eixo C-C’ entre uma configuração aberta mostrada na Figura 12, e uma configuração fechada mostrada na Figura 11.

[0113] O mecanismo inclui um macaco montado em um dos segmentos de moldura rígida e uma haste conectando o macaco à outra dos segmentos de moldura (73). Em uma realização, o mecanismo inclui uma chave de torque hidráulica.

[0114] No exemplo mostrado nas Figuras de 11 a 13, a implantação de uma haste do macaco provoca o fechamento da moldura (60), e a retração da haste provoca a abertura da moldura (72) através da rotação do segundo segmento da moldura (73) em relação ao primeiro segmento da moldura (72).

[0115] Para obter uma boa distribuição de forças, cada grampo (28), (30) inclui, pelo menos, três seletores de contato (62), de maneira vantajosa, pelo menos, cinco seletores de contato (62), de preferência, pelo menos, sete seletores de contato (62). Quando os seletores de contato (62) possuem uma garra (80) incluindo uma superfície de contato em formato de V, com um ângulo de abertura entre 120° e 170°, de preferência, de 150°, o número de seletores de contato (62), de maneira vantajosa, é igual a sete para fornecer uma boa distribuição das forças no intervalo a partir de inspeção de 30 cm a 46 cm (18 polegadas) de diâmetro externo para a linha de produção (16).

[0116] Os seletores de contato (62) estão montados móveis na moldura (60), enquanto estão conectados entre si através da correia de grampeamento (64).

[0117] Em referência à Figura 15, cada seletor (62) inclui uma garra (80) destinada a entrar em contato com a linha de produção (16), um suporte de guia (82), que recebe a garra (80) e opcionalmente um ou diversos afastadores (84) inseridos entre o suporte de guia (82) e a garra (80) de maneira a posicionar a garra (80) radialmente na passagem central (63).

[0118] Cada seletor (62) ainda inclui, pelo menos, um elemento de empuxo radial (86), capaz de desprender o seletor (62) da linha de produção (16), durante o desprendimento do grampo (28), (30).

[0119]A garra (80), de preferência, é produzida a partir de alumínio, o que fornece um compromisso ideal entre a massa, resistência, possibilidades de fabricação e custo. Em uma realização, são utilizados outros materiais, tais como o aço ou titânio, um polímero e similares. A garra (80) pode incluir uma superfície de contato que é plana, curva ou em formato de V ou que possua qualquer outro formato adequado para um técnico no assunto. Quando a superfície de contato está em formato de V, o ângulo de abertura de V, de maneira vantajosa, está entre 120° e 170°.

[0120]A garra (80) opcionalmente inclui um revestimento resiliente. De preferência, o revestimento resiliente é resiliente ao longo do componente radial e é rígido ao longo do componente axial. Isto evita os movimentos do dispositivo móvel de inspeção (18) na direção vertical e mantém uma boa precisão nas medições.

[0121] Em referência à Figura 15, a garra (80) define uma superfície de contato interno côncavo (88) com a linha de produção (16). Inclui, radialmente virada para a superfície interna (88), as hastes (90) para montar os afastadores (84) e para a inserção no suporte de guia (82).

[0122]A superfície interna (88), de maneira vantajosa, é áspera ou estriada.

[0123] Os afastadores (84) estão engatados nas hastes (90) atrás da garra (80).

[0124] Em uma realização que é não mostrada, o suporte de guia (82) inclui, em cada lado do seletor (62), pelo menos, um membro de guia circunferencial que se projeta lateralmente em relação à garra (80) para cooperar com o suporte de guia (82) de um seletor adjacente (62) e, pelo menos, um alojamento para receber um membro de guia circunferencial de um seletor adjacente (62).

[0125] De uma maneira vantajosa, o suporte de guia (82) inclui, em cada lado do seletor (62), uma pluralidade de membros de guia circunferenciais paralelos entre si definindo os alojamentos de recepção paralelos entre eles.

[0126] Por conseguinte, durante o grampeamento do grampo (28), (30), os seletores adjacentes (62) são capazes de se aproximarem uns dos outros lateralmente sem se propagarem ao longo do eixo B-B’, enquanto são guiados através da cooperação entre os membros de guia circunferenciais em um seletor (62) e os alojamentos receptores correspondentes em um seletor adjacente (62).

[0127] No exemplo mostrado nas Figuras 11 e 15, cada seletor (62) compreende dois elementos de empuxo radiais (86) salientes em ambos os lados do seletor (62), nas extremidades axiais da garra (80).

[0128] Cada elemento de empuxo radial (86) inclui um membro de rolagem (96) na linha de produção (16), radialmente móvel entre uma posição de contato direto com a linha de produção (16), e uma posição retraída, e um membro (98) para elasticamente polarizar o membro de rolagem (96) em direção à posição anterior.

[0129] Durante o grampeamento do grampo (28), (30), o membro de rolagem (96) é capaz de retrair se afastando do eixo B-B’, contra o membro de polarização elástico (98). Pelo contrário, durante o desprendimento do grampo (28), (30), o membro de polarização elástico (98) se afasta do membro de rolagem (96) da garra (80), provocando o desprendimento radial da garra (80) da linha de produção (16).

[0130] Neste exemplo, o membro de rolagem (96) é um rolo rotatório. Em uma realização, o membro de rolagem (96) é uma bola rolando em uma gaiola esférica. Ainda em outra realização, o membro de rolagem (96) é substituído por um membro de rolagem, tal como um esqui em uma mola de folha.

[0131] O membro de polarização elástica (98) é capaz de exercer uma força radial de diversos daN, por exemplo entre 1 daN e 50 daN.

[0132] Por conseguinte, o desprendimento produzido é de, pelo menos, 0,1 mm, de preferência, pelo menos, 4 mm, e pode alcançar até 100 mm ou superior.

[0133]A correia de grampeamento (64) é produzida, por exemplo, com uma base de uma banda flexível (100) disposta em torno dos seletores (62) para segurar os seletores (62). A banda flexível (100) disposta atrás dos seletores (62) inclui uma primeira parte (102) conectada a um primeiro segmento da moldura (72) e segunda parte (104) conectada a um segundo segmento da moldura (73). De maneira a evitar dobrar a banda flexível (100) durante a abertura do grampo, a primeira parte (102) pode ser conectada à segunda parte (104) utilizando uma parte de junção articulada. Esta parte de junção articulada, em especial, pode assumir a forma de uma dobradiça simples ou dupla. A conexão entre a banda flexível (100) que carrega os seletores (62) e os segmentos de moldura (72), (73) possibilita uma folga radial entre eles.

[0134]A banda flexível (100), em geral, é produzida de metal, de preferência, produzida de aço inoxidável duplo (por exemplo, grau 1,4462, E = 200 Gpa, Rm = 640 MPa a 20° C), mas também pode ser produzida de material compósito. Possui uma espessura entre 1 mm e 10 mm, de preferência 4 mm, e uma altura entre 100 mm e 600 mm, de preferência, superior a 300 mm.

[0135]A banda flexível (100), de maneira vantajosa, é dobrada antes da montagem para fornecer o formato inicial.

[0136] Em uma realização, a correia de grampeamento (64) inclui diversas bandas flexíveis (100) com dimensões menores em relação ao que acaba de ser descrito.

[0137]A banda flexível (100) está disposta atrás de suportes de guia (82) dos seletores (62), formando as dobradiças flexíveis entre os seletores sucessivos (62), para possibilitar um movimento circunferencial dos seletores (62) em relação entre si.

[0138]A banda flexível (100) é simplesmente pressionada atrás dos suportes (82). As cabeças de parafuso (105) (CHC ou similar, visíveis na Figura 15) aparafusadas nos suportes (82) em ambos os lados da banda flexível (100) evitam que os seletores (62) se desprendam da banda flexível (100) Durante o grampeamento, a banda flexível (100) desliza na parte interna de um carril formado atrás dos suportes de guia (82) e das cabeças de parafusos. De preferência, os suportes (82) incluem, cada um, pelo menos, três parafusos.

[0139]A superfície atrás dos suportes de guia (82), de preferência, é curvada. A superfície atrás dos suportes de guia (82), de maneira vantajosa, é esticada de maneira a favorecer o deslizamento da banda flexível (100) e de maneira vantajosa, limitar o efeito de guincho durante o grampeamento de dita banda flexível (100). Uma camada de plástico que favorece o deslizamento também pode ser instalada atrás do suporte de guia (82), entre a banda flexível (100) e os seletores (62).

[0140]A correia de grampeamento (64), por conseguinte, é capaz de ser manobrada em conjunto com a moldura (60) entre a configuração aberta da Figura 12 e a configuração fechada da Figura 11, na qual é desprendida.

[0141]A segunda parte (104) da correia (64) ainda define um segundo ponto (76) capaz de ser agarrado através do ativador de grampeamento (66), para conduzir a correia para uma configuração de grampeamento em torno da linha de produção (16), ilustrada através da Figura 17.

[0142] Para alcançar a configuração não de grampeamento, o grampo (28), (30) alcança um valor de circunferência com um diâmetro igual ao diâmetro nominal mais a folga necessária conforme descrito acima (pelo menos, 0,1 mm, de preferência, pelo menos, 4 mm e, em especial, até 100 mm ou superior).

[0143] Essa configuração desprendida está no meio do caminho entre a configuração de grampeamento e a configuração aberta.

[0144] O segundo ponto (76), por exemplo, é definido em uma barra longitudinal carregada através de um seletor de extremidade (62).

[0145] Com referência às Figuras de 12 a 14 e 16 a 17, o ativador de grampeamento (66) é formado através de um macaco, incluindo uma câmara (110) e um membro de agarrar (112), destacável a partir da câmara (110).

[0146] O membro de agarrar (112) inclui, na sua extremidade livre, um gancho (114) destinado a agarrar o segundo ponto (76).

[0147] O membro de agarrar (112) pode ser traduzido ao longo de um eixo de propagação na câmara (110) entre uma posição desdobrada, visível na Figura 16, e uma posição retraída, visível na Figura 17 para aproximar o segundo ponto (76) ao primeiro ponto (74) quando o membro de agarrar (112) compreendeu o segundo ponto (76).

[0148] O ativador de grampeamento (66), de maneira adicional, é articulado na moldura (60) em torno de um eixo D-D’ paralelo ao eixo B-B’ da passagem (63), o eixo D-D’ passando através do primeiro ponto (74).

[0149] Por conseguinte, a câmara (110) e o membro de agarrar (112) são móveis em conjunto em rotação em torno do eixo D-D' entre uma configuração de agarrar do segundo ponto (76) e uma configuração radialmente separada do segundo ponto (76), para possibilitar o fechamento respectivamente da abertura da moldura (60) e a correia de grampeamento (64).

[0150] O eixo de propagação do membro de agarrar (112), de maneira vantajosa, é perpendicular ao eixo D-D’.

[0151] Na configuração de agarrar (Figura 17), a extremidade livre do membro de agarrar (112) e o eixo de propagação se aproximaram do eixo B- B’ da passagem central (63). Pelo contrário, na configuração separada radialmente (Figura 16), a extremidade livre do membro de agarrar (112) e o eixo de propagação se deslocaram ainda mais do eixo B-B’ da passagem central (63).

[0152] De acordo com a presente invenção, o mecanismo de separação radial (68) inclui, pelo menos, um primeiro membro de cooperação (120) através do efeito de came, móvel em conjunto com o membro de agarrar (112), e um segundo membro de cooperação (122) através do efeito de came, capaz de cooperar com o primeiro número cooperante (120), o segundo membro de cooperação (122) sendo preso à moldura (60) e/ou à correia (64).

[0153] O mecanismo de separação radial (68) ainda inclui um membro de polarização elástico (124), capaz de retornar o membro de agarrar (112) na direção da configuração de agarrar, e de maneira vantajosa, um membro de conexão mecânico (126) entre o membro de agarrar (112) e o primeiro membro de cooperação (120).

[0154] No exemplo mostrado nas Figuras 11 e 12, o primeiro membro de cooperação (120) é um came, de preferência, com um perfil inclinado. O segundo membro de cooperação (122) é um seguidor de came, de maneira vantajosa, com um perfil curvado.

[0155] O declive do perfil curvado, por exemplo, está entre 10° e 60°.

[0156] Em uma realização (não mostrada), o segundo membro de cooperação (122) é um came, o primeiro membro de cooperação (120) sendo um seguidor de came.

[0157] O membro de conexão mecânica (126) inclui uma placa lateral (128), paralelamente montada ao eixo de translação do membro de agarrar (112). A placa (128) está conectada transversalmente ao membro de agarrar (112), no presente por meio de um colchete (129). É guiada ao longo da câmara (110).

[0158] O primeiro membro de cooperação (120) está montado na placa (128). Ele se projeta lateralmente em relação à placa (128), oposta à câmara (110), fora da moldura (60).

[0159] O membro de polarização elástico (124) é articulado em uma primeira extremidade em um braço (131) fixo à moldura (60), e em uma segunda extremidade na câmara (110). Por exemplo, é formado através de uma mola helicoidal.

[0160] O membro de polarização elástico (124) é capaz de retornar à segunda extremidade do membro de polarização elástico (124) na vizinhança de sua primeira extremidade para provocar que o membro de agarrar (112) pivote a partir da configuração separada para a configuração de agarrar.

[0161] Na posição desdobrada do membro de agarrar (112), mostrado na Figura 16, o primeiro membro de cooperação (120) é colocado em contato mecânico com o segundo membro de cooperação (122). Por efeito de came, a cooperação mecânica entre os membros (120), (122) empurra a câmara (110) para o eixo B-B’ da passagem (63) e radialmente separa a extremidade livre do membro de agarrar (112) do eixo B-B' da passagem (63). Isto também provoca a extensão do membro de polarização elástico (124).

[0162] Quando o membro de agarrar (112) se retrai para dentro da câmara (110), a inclinação de came provoca a propagação rotacional progressivo da extremidade livre do membro de agarrar (112) em direção ao eixo B-B’.

[0163]A partir de uma posição intermediária do membro de agarrar (112) entre a posição desdobrada e a posição retraída, visível na Figura 17, o primeiro membro de cooperação (120) deixa de cooperar através do efeito de came com o segundo membro de cooperação (122). O membro de agarrar (112), em seguida, ocupa a sua configuração de agarrar do segundo ponto (74), até a posição retraída.

[0164] Em referência à Figura 2, o mecanismo de propagação longitudinal (50) inclui, pelo menos, um macaco longitudinal (140) que conecta longitudinalmente os grampos (28), (30). No exemplo mostrado na Figura 2, o mecanismo de propagação longitudinal (50) inclui dois macacos longitudinais (140) dispostos lateralmente em ambos os lados dos grampos (28), (30).

[0165] Cada macaco longitudinal (140) compreende um cilindro (142) articulado na moldura (60) do suporte de inspeção (24) e uma haste (144) desdobrável do cilindro (142). A haste desdobrável (144) está articulada no grampo inferior (30) na sua extremidade livre.

[0166]A propagação da haste (144), em geral, é superior a 100 mm, capaz de alcançar até 0,5 m ou superior.

[0167] Cada macaco longitudinal (140) se estende paralelo ao eixo B-B’ dos grampos (28), (30), quando os grampos (28), (30) são paralelos entre si.

[0168] Os macacos (140) são substancialmente coplanares, o plano definido através dos macacos (140) estando o mais próximo possível do eixo da linha de produção (16), de maneira a distribuir as forças de cada lado da linha de produção (16), por exemplo, a uma distância entre 60 mm e 120 mm do eixo da linha de produção (16).

[0169] Os macacos (140) de maneira vantajosa, estão dispostos em um plano contendo ou, pelo menos, o mais próximo possível do eixo da linha de produção (16), a fim de equilibrar as forças e limitar os momentos aplicados na linha de produção (16).

[0170] O plano definido através dos macacos (140), de preferência, é inclinado através de um ou diversos graus em relação ao eixo da linha de produção (16), de tal maneira que os momentos em torno do eixo A-A’ da linha de produção (16) resultam de forças tangenciais dos macacos (140) nos grampos (28), (30) se cancelam mutuamente. Na verdade, as duas extremidades de cada um dos macacos (140), em geral, são articuladas nos grampos (28), (30) por meio de ligações giratórias ou ligações pivotadas. Por conseguinte, quando os macacos (140) se desdobram, permanece um risco da inclinação do macaco (140) em relação ao eixo da linha de produção (16) e esticando para provocar uma rotação de um grampo (28), (30) em relação ao outro em torno do eixo B-B’. Se o segundo macaco seguir o movimento iniciado através do primeiro macaco, o movimento de rotação, por conseguinte, será amplificado.

[0171] Este problema é solucionado pela pré-inclinação dos macacos (140), de tal maneira que não podem ser inclinados em concerto, mas as suas inclinações geram, nos grampos (28), (30), os momentos com o eixo BB’ que se opõem e mutuamente se anulam.

[0172] O mecanismo de propagação longitudinal (50) é capaz de deslocar os grampos inferiores (30) em relação ao grampo superior (28) em translação paralela ao eixo B-B’ da passagem central (63), coaxial com o eixo A- A' da linha de produção (16), entre uma posição fechada, visível na Figura 3, e uma posição separada, visível na Figura 2.

[0173] O mecanismo de inclinação (52) é capaz de possibilitar um movimento dos grampos (28), (30) em rotação um em relação ao outro em torno de um eixo perpendicular ao eixo A-A’ da linha de produção (16) entre uma posição paralela uma à outra, visível nas Figuras 2 e 3 e, pelo menos, uma posição inclinada uma em relação à outra, os exemplos dos quais são visíveis nas Figuras de 8 a 10, para a passagem de uma parte inclinada (23) da linha de produção (16).

[0174] Em referência à Figura 6, o mecanismo de inclinação (52) inclui um revestimento oco (150) e uma barra de flexão (152) saliente do lado de fora do revestimento oco (150). A barra de flexão (152) é capaz de se deslocar de uma configuração retilínea, na posição paralela dos grampos (28), (30) para, pelo menos, uma configuração curvada, na posição inclinada dos grampos (28), (30).

[0175] O raio de curvatura mínimo das linhas de produção (16), sobre o qual o dispositivo móvel de inspeção (18) se desloca, de maneira vantajosa, é de 50 m.

[0176]A manga oca (150) se estende paralela ao eixo B-B’ da passagem central (63), perpendicular à moldura (60) do suporte de inspeção (24) e atrás da última. A moldura (60) está fixada no revestimento oco (150).

[0177] O grampo superior (28) também se estende perpendicularmente ao revestimento oco (150). Está montado de maneira estacionária no revestimento oco (150).

[0178] O revestimento oco (150) inclui um tubo (154) que define um alojamento (156) para a circulação da barra de flexão (152) e uma manga de guia inferior (158), fechando um alojamento (156) na sua extremidade inferior para guiar a barra de flexão (152).

[0179]A barra de flexão (152) inclui uma haste deformável (160), uma cabeça de guia (162) inserida no alojamento (156), e os fixadores (164) para fixar o grampo inferior (30).

[0180]A haste deformável (160) possui um diâmetro externo inferior ao diâmetro interno do alojamento (156) para delimitar um espaço anular no alojamento (156). Possui um diâmetro externo com um formato complementar à da manga de guia (158).

[0181]A haste deformável (160), de preferência, possui uma seção circular oca ou sólida de maneira a possibilitar a flexão em todas as direções radiais para a haste deformável (160). Na verdade, dependendo da posição do dispositivo móvel de inspeção (18) na linha de produção (16), ocorre a flexão em direções diferentes (lado convexo, lado côncavo ou posições intermediárias).

[0182] Uma seção circular também fornece uma boa elasticidade, de maneira a opor-se rotação de um grampo (28), (30) em relação ao outro.

[0183]A haste deformável (160), quando é sólida, possui um diâmetro entre 10 mm e 30 mm. Quando é oca, a haste deformável (160) possui uma espessura entre 3 mm e 5 mm e um diâmetro externo entre 30 mm e 50 mm.

[0184]A haste deformável (160) é produzida de metal, por exemplo, de alumínio, aço inoxidável ou titânio.

[0185] De maneira vantajosa, a haste deformável (160) é produzida de um material com um módulo E de Young inferior a 220 GPa, de preferência, inferior a 130 GPa, e um limite elástico Re, de maneira vantajosa, superior a 300 MPa, de preferência, superior a 1.000 MPa.

[0186] O material de preferência é o titânio (E = 105 GPa e Re superior a 1.000 MPa) por sua maior resistência elástica e seu módulo de Young inferior ao aço.

[0187] Em uma realização, a haste deformável é produzida de um material compósito.

[0188]A cabeça de guia (162) se projeta radialmente em relação à haste (160). Possui um formato complementar do alojamento (156). É capaz de deslizar no alojamento (156) até a manga de guia (158).

[0189]A cabeça (162) e a manga de guia (158), de maneira vantajosa, são produzidas de plástico, por exemplo, o polietileno de densidade elevada para possuir um coeficiente de atrito inferior e uma absorção de água inferior.

[0190] No exemplo das Figuras, os fixadores (164) conectam o grampo inferior (30) a uma parte inferior da barra de flexão (152). O grampo inferior (30) se estende de maneira perpendicular à barra de flexão (152).

[0191]A barra de flexão (152) é traduzível ao longo do eixo E-E’ da manga oca (150), enquanto é guiada através da manga oca (150), durante a propagação do grampo inferior (30) em relação ao grampo superior (28).

[0192]Além disso, a barra de flexão (152) é capaz de passar de uma configuração reta, no eixo E-E’ da manga (150), para uma configuração curvada, de maneira vantajosa, no formato de um arco de círculo.

[0193] Na configuração reta, os grampos (28), (30) são paralelos entre si. O plano P1 perpendicular ao eixo B-B’ da passagem central (63) do grampo (28) é paralelo ao plano P2 perpendicular ao eixo B-B’ da passagem central (63) do grampo (30).

[0194] Na configuração curvada, a barra de flexão (152) possui um raio de curva superior a 50 m (que é o raio de curva mínimo da linha de produção (16) e, em especial, entre 50 m e infinito quando a linha de produção (16) é retilínea. Os respectivos planos P1, P2 dos grampos (28), (30) estão inclinados um em relação ao outro por um ângulo não nulo inferior a 3° e, em especial, entre 0° e 3°, 0° sendo quando não existe nenhuma curva.

[0195]A resiliência da barra de flexão (152) é capaz de aproximar as bordas livres dos grampos (28), (30), localizadas de frente para a barra de flexão (152), em relação à sua posição paralela (vide a Figura 9) ou, ao contrário, de afastar entre si em relação à sua posição paralela (vide a Figura 8).

[0196]A barra de flexão (152) está localizada atrás dos grampos (28), (30), substancialmente no meio caminho dos macacos longitudinais (140). Os grampos (28), (30), por conseguinte, são recebidos no espaço com seção transversal triangular definida entre as barras de flexão (152), um primeiro macaco longitudinal (140), e um segundo macaco longitudinal (140).

[0197] Isto evita a rotação relativa dos grampos (28), (30) em torno do eixo E-E' do revestimento (150). A barra de flexão (152) atua como uma mola que exerce um momento oposto ao movimento de rotação e que tende a devolver os grampos (28), (30) para o mesmo eixo.

[0198]A operação do dispositivo móvel de inspeção (18), de acordo com a presente invenção, durante uma campanha de inspeção da linha de produção (16), será descrita no momento.

[0199] Inicialmente, o dispositivo móvel de inspeção (18) é baixado para o corpo de água (12) a partir da montagem de superfície (14) ou de um navio separado da montagem de superfície (14).

[0200] O dispositivo móvel de inspeção (18), de maneira vantajosa, é acoplado a um veículo de operação remota subaquática (ROV) por meio de uma interface (160) segura à moldura (60).

[0201] O dispositivo móvel de inspeção (18) em seguida, é conduzido para a vizinhança da linha de produção (16). Os grampos (28), (30) estão abertos.

[0202] Para esse propósito, o ativador de grampeamento (66) é desativado. O membro de agarrar (112) ocupa a sua posição desdobrada. O mecanismo de separação radial (68) está ativo, o primeiro membro de cooperação (120), por conseguinte, cooperando com o segundo membro de cooperação (122) através do efeito de came para manter o membro de agarrar (112) em sua configuração separada.

[0203] O mecanismo de abertura é operado para deslocar os segmentos de moldura (72), (73) em relação entre si e abrir o acesso à passagem central (63).

[0204] Em seguida, a linha de produção (16) é introduzida na abertura (34) do suporte de inspeção (24) e nas passagens centrais (63) dos grampos (28), (30).

[0205] Os grampos (28), (30), em seguida, são fechados. O mecanismo de abertura é ativado para novamente deslocar os segmentos de moldura (72), (73) e fechar a passagem central (63) em torno da linha de produção (16), conforme ilustrado na Figura 13.

[0206] Durante esta passagem, a segunda parte da correia (64) se aproxima da primeira parte (102). Os seletores (62) estão dispostos em torno da superfície externa (22) da linha de produção (16).

[0207] Isto sendo realizado, o membro de agarrar (112) é deslocado em direção à posição retraída na câmara (110). Durante esta propagação, o membro de agarrar (112) gradualmente se aproxima de sua configuração de agarrar por propagação relativa do primeiro membro de cooperação (120) em relação ao segundo membro de cooperação (122) e através da retração do membro de polarização elástico (124).

[0208] Quando o membro de agarrar (112) alcança a sua posição intermediária, o primeiro membro de cooperação (120) desengata do segundo membro de cooperação (122) e o membro de agarrar (112), em seguida, ocupa a sua configuração de agarrar do segundo ponto (76).

[0209] O gancho (114) na extremidade livre do membro de agarrar (112) engata na barra no segundo ponto (76) e gradualmente aproxima o segundo ponto (76) ao primeiro ponto (74).

[0210] Os seletores (62), por conseguinte, pressionam radialmente na superfície externa (22) da linha de produção (16) e gradualmente agarram a linha de produção (16), aplicando uma pressão de grampeamento na linha de produção (16), conforme definida acima.

[0211] O dispositivo móvel (18) estando situado no corpo de água (12), os flutuadores (31) fornecem a flutuabilidade ao dispositivo móvel de inspeção (18).

[0212] Os sensores (25), por conseguinte, são colocados em contato com ou na proximidade da superfície externa (22) da linha de produção (16) por meio do mecanismo de propagação (40). Opcionalmente, a placa rotatória (38) é rodada em torno do eixo A-A’ da linha de produção (16) para possibilitar um movimento adequado dos sensores (25) e/ou varrer uma circunferência da superfície externa (22) pelos sensores (25).

[0213] Isto sendo realizado, o dispositivo móvel de inspeção (18) é deslocado ao longo da linha de produção (16). Por exemplo, iniciando a partir da posição da Figura 3, na qual os grampos (28), (30) são aproximados um do outro, e quando o dispositivo móvel de inspeção (18) ao longo da linha de produção (16), o grampo superior (28) é desprendido, enquanto os grampos inferiores (30) permanecem grampeados à linha de produção (16).

[0214] Cada macaco longitudinal (140) do mecanismo de movimento longitudinal (50), em seguida, é ativado para separar o grampo superior (28) do grampo inferior (30) e para elevar o grampo superior (28) e o suporte de inspeção (24) em conjunto para alcançar a configuração da Figura 2.

[0215] Durante esta propagação, a barra de flexão (152) sai do revestimento superior (150). A barra de flexão (152) é guiada, por um lado, pelo deslizamento da cabeça de guia (162) no alojamento (156) e, por outro lado, pelo deslizamento da haste (160) na manga de guia (158).

[0216] O grampo superior (28), em seguida, é grampeado na superfície externa (22) da linha de produção (16) e o grampo inferior (30) é desprendido.

[0217] Cada macaco longitudinal (140), em seguida, é retraído para retornar o grampo inferior (30) para a vizinhança do grampo superior (28), conforme ilustrado na Figura 3.

[0218]As ações precedentes, em seguida, são repetidas até o dispositivo móvel de inspeção (18) alcançar a posição desejada na linha de produção (16).

[0219]A barra de flexão (152) flexiona sob o efeito do grampo móvel (28), (30), o qual, ao deslizar / rodar ao longo da linha de produção (16), segue a curva da linha de produção (16).

[0220] Durante a passagem de uma parte curvada (23) da linha de produção (16), quando a barra de flexão (152) está desdobrada no lado côncavo da parte curvada (23), as bordas livres dos grampos (28), (30) se afastam uma da outra e a barra de flexão (152) se locomove de sua configuração reta para sua configuração curvada, conforme ilustrado através da Figura 8.

[0221] Pelo contrário, quando a barra de flexão (152) está desdobrada no lado convexo de uma parte curvada (23) da linha de produção (16), as bordas livres dos grampos (28), (30) se aproximam entre si e a barra de flexão (152) dobra, conforme mostrado na Figura. 9

[0222] Quando a barra de flexão (152) está desdobrada lateralmente em relação ao lado côncavo e ao lado convexo da parte curvada (23), conforme ilustrado através da Figura 10, o grampo superior (28) está inclinado em relação ao grampo inferior (30), sem que as suas bordas livres se aproximem significativamente em conjunto e a barra de flexão (152) dobra.

[0223] Quando o dispositivo móvel de inspeção (18) está orientado perpendicularmente ao plano que contém o lado côncavo e o lado convexo, a flexão dos grampos (28), (30), por conseguinte, é realizada lateralmente em vez de frente para trás (ou vice-versa). Quando o dispositivo móvel de inspeção (18) está em uma posição intermediária, a flexão dos grampos (28), (30) é realizada em uma direção intermediária.

[0224]A presença de uma barra de flexão (152) disposta entre os grampos (28), (30) fornece uma passagem fácil para as partes curvas (23) da linha de produção (16), independentemente da configuração de curvatura da parte curvada (23), e a posição relativa dos grampos (28), (30) em relação à linha de produção (16), sem uma rotação significativa dos grampos em relação uns aos outros em torno do eixo E-E' da barra (152). Os grampos (28), (30), por conseguinte, ficam colocados frente a frente, até mesmo inclinados um em relação ao outro.

[0225] O dispositivo móvel de inspeção (18), por conseguinte, se desloca de maneira eficiente na linha de produção (16), adotando a configuração da linha de produção (16). Isto é obtido por meios mecânicos simples e não dispendiosos, que não necessitam de controle ativo e sofisticado ou manutenção substancial. Em especial, não existe nenhuma conexão rígida por meio de uma guia ou similar entre os dois grampos (28), (30). O dispositivo móvel de inspeção (18) se adapta naturalmente à curva da linha de produção (16), que guia o seu movimento.

[0226] Quando o dispositivo móvel de inspeção (18) alcança a superfície do corpo de água (12), a sua flutuabilidade reduz.

[0227]A pressão nominal de grampeamento aplicada na superfície externa (22) da linha de produção (16), em geral, está entre 0,2 MPa e 9 MPa (2 bar e 90 bar) e, de maneira vantajosa, entre 0,2 MPa e 4 MPa (2 e 40 bar). De preferência, e para que o dispositivo móvel de inspeção (18) seja capaz de se adaptar e deslocar sobre um grande número de diferentes linhas de produção (16), em especial, os tubos flexíveis, respeitando os padrões mais conservadores, a pressão nominal de grampeamento aplicada na superfície externa (22) da linha de produção (16) está entre 1 MPa e 4 MPa (10 bar e 40 bar).

[0228]A força de grampeamento aplicada por cada grampo (28), (30), por conseguinte, está entre 20 kN e 1.000 kN, de preferência, entre 40 kN e 700 kN. Na prática, a força de grampeamento aplicada por cada grampo (28), (30), de maneira vantajosa, está entre 50 kN e 200 kN para possibilitar a inspeção dos tubos rígidos e umbilicais e, de maneira vantajosa, entre 130 kN e 700 kN para a inspeção dos tubos flexíveis e dos tubos rígidos e umbilicais.

[0229] Por conseguinte, o dispositivo móvel de inspeção (18) se desloca facilmente na interface entre o corpo de água (12) e o volume de ar localizado acima do corpo de água (12), na ausência parcial ou total de flutuabilidade, estando sujeito aos movimentos locais da superfície do corpo de água, em especial, as ondas e a dilatação.

[0230] O dispositivo móvel de inspeção (18), em seguida, se desloca acima da superfície do corpo de água (12) para inspecionar a parte da linha de produção (16) conectada à montagem de superfície (14). Isto torna possível inspecionar a parte superior da linha de produção (16). Isto é vantajoso em especial para os tubos flexíveis, uma vez que é possível inspecionar a linha de produção (16) até a rigidez, dentro dos tubos de guia em formato de I ou J. Isto, por exemplo, possibilita uma inspeção por ultrassom dos fios da blindagem na extremidade da linha de produção (16).

[0231]Tal inspeção é possível devido à força de grampeamento otimizada de cada grampo (28), (30), possibilitando a captura estável até mesmo sem flutuabilidade, com um volume espacial relativamente reduzido e peso relativo a um sistema de esteira catterpillar. Além disso, a pressão de grampeamento aplicada permanece adequada para não exceder as condições de carga na linha de produção (16), ou danificar a superfície externa (22) da linha de produção (16), em especial, quando o último é um tubo flexível.

[0232] O dispositivo móvel de inspeção (18), por conseguinte, especialmente é versátil, uma vez que pode funcionar no corpo de água (12), na superfície do corpo de água (12) e em um volume de ar localizado acima do corpo de água (12), sem que seja necessário tomar precauções especiais, ou manobrar o dispositivo móvel de inspeção (18) especificamente utilizando um guindaste ou outro equipamento de superfície. Nenhuma assistência externa é necessária a partir da montagem de superfície (14), o que limita muito o risco e o tempo de preparação da instalação (10).

[0233] De maneira vantajosa, a inspeção da linha de produção (16) utilizando o dispositivo móvel de inspeção (18) pode ser realizada durante o transporte de fluido através da linha de produção (16), em especial na produção.

[0234]A retenção do dispositivo móvel de inspeção (18) pelos grampos (28), (30) garante um posicionamento muito estável do suporte de inspeção (24), para assegurar as medições de integridade muito precisas da linha de produção (16) por meio dos sensores (25).

[0235] Em uma realização, o grampo (28), (30) inclui um ativador adicional (210) para desprender a correia (64), visível nas Figuras 18 e 19.

[0236] O ativador adicional (210) inclui uma haste de abertura (212), um suporte de pivô (214) para articular a haste (212) um primeiro ponto de articulação (216) no segmento da moldura (72) ou (73) e uma alavanca móvel (218), conectado por um lado na haste de abertura (212) e por outro lado, em um pivô (220) preso a um primeiro ponto da correia (64).

[0237] O ativador adicional (210) ainda compreende, pelo menos, um membro (222) para a polarização elástica da haste (212), para devolver a correia de grampeamento (64) à configuração desprendida.

[0238] O suporte de pivô (214) está montado através da rotação em torno de um eixo paralelo ao eixo B-B’. Ele define uma passagem transversal ao seu eixo de rotação, em que a haste (212) é montada deslizando. Por conseguinte, a haste (212) é capaz de ser rodada em conjunto com o suporte de pivô (214). É capaz de deslizar transversalmente em relação ao suporte de pivô (214) na passagem transversal.

[0239]A alavanca móvel (218) está montada pivotando em torno de um eixo (224) que é estacionário em relação a um segmento da moldura (72), (73), paralelo ao eixo B-B’.

[0240] Uma extremidade (226) da haste (212) é articulada em um lado da alavanca (218) em relação ao eixo de rotação (224). O pivô (220) é articulado no outro lado da alavanca (218) em relação ao eixo de rotação (224).

[0241] O membro de polarização elástico (222) está montado em torno da haste (212). Ele é inserido entre uma superfície do suporte (214) e um batente oposto (228) preso à haste (212).

[0242] Na configuração de grampeamento da correia (64), conforme ilustrado na Figura 18, o pivô (220) está mantido relativamente próximo da superfície externa (22) da linha de produção (16). A correia (64), em seguida, é aproximada da superfície externa (22) da linha de produção (16).

[0243] Nesta configuração, a extremidade (226) da haste (212) está relativamente mais próxima do suporte (214) e o comprimento da haste (212) que se projeta além do suporte (214) é máximo.

[0244] O membro de polarização elástico (222) é comprimido entre o suporte (214) e o batente (228).

[0245] Durante o desprendimento da correia (64), conforme ilustrado através da Figura 19, o membro de polarização elástico (222) se desdobra empurrando a extremidade (226) da haste (212) para longe da superfície externa (22) da linha de produção (16). Este movimento provoca o deslizamento da haste (212) no suporte (214) para reduzir o comprimento da haste (212) que se projeta além do suporte (214).

[0246]Ao mesmo tempo, a alavanca (218) é rodada em torno do eixo (224), provocando a propagação do pivô (220) para longe da superfície externa (22) da linha de produção (16). Isto abre a correia (64).

[0247] Uma realização de um ativador adicional (210) está ilustrada através da Figura 20.

[0248] O ativador adicional (210) ilustrado através da Figura 20 difere daquele mostrado nas Figuras 18 e 19 em que a haste (212) é articulada no suporte de pivô (214) sem deslizar em relação à mesma. O ativador adicional (210) ainda inclui uma segunda haste de abertura (213), o suporte de pivô (214) também articula a segunda haste de abertura (213) no mesmo primeiro ponto de articulação fixo (216) em relação a um segmento da moldura (72), (73), paralelo ao eixo B-B’ e uma alavanca móvel (219), conectada por um lado na segunda haste de abertura (213) e por outro lado em um pivô (221) se fixa a um segundo ponto da correia (64).

[0249]A alavanca móvel (219) está montada através da rotação em torno de um eixo (225) que é estacionária em relação a um segmento da moldura (72), (73), paralelo ao eixo B-B’. Uma extremidade (227) da haste (217) é articulada em um lado da alavanca (219) em relação ao eixo de rotação (225). O pivô (221) é articulado no outro lado do macaco (219) em relação ao eixo de rotação (225).

[0250]A operação da segunda haste de abertura (213) é idêntica à da primeira haste de abertura (212).

[0251] Em uma realização, o grampo inferior (30) está montado de maneira estacionária em relação ao suporte de inspeção (24), e o grampo superior (28) está montado móvel em relação ao grampo inferior (30) por meio do mecanismo (50).

[0252] Em uma realização, o número de grampos (28), (30) é superior a dois.

[0253] Os grampos (28), (30) mostrados nas Figuras, cada um deles, são fornecidos sem um dispositivo de propagação longitudinal ao longo do eixo B-B’, em especial a esteira catterpillar, situada no grampo (28), (30), em especial, à volta da passagem central (63).

[0254]Ainda em outra realização, a montagem (26) para capturar e propagar ao longo da linha de produção (16) compreende um grampo (28) dotado de, pelo menos, três esteiras catterpillar, de maneira vantajosa, cinco esteiras catterpillar, de preferência, sete esteiras catterpillar. Cada esteira catterpillar assume o formato de uma montagem de ligações nos quais os seletores de contato com a linha de produção (16) são montados. Os seletores de contato, de preferência, são metálicos, de preferência, produzidos de aço ou alumínio, mas podem ser produzidos de material compósito. Cada seletor de contato inclui uma superfície de contato destinada a entrar em contato com a linha de produção (16). A superfície de contato pode ser lisa, áspera ou estriada.

[0255] Cada esteira catterpillar inclui uma superfície de contato interna com a linha de produção (16), definindo a passagem central (63) para a inserção da linha de produção (16), com o eixo B-B’. A superfície de contato interna de cada esteira catterpillar é definida pela montagem de superfícies de contato dos seletores de contato da esteira catterpillar que são orientadas para a parte interna da passagem central (63). A superfície de contato interna das esteiras catterpillar se estende ao longo de um comprimento, de maneira vantajosa, entre 0,6 m e 2 m, de preferência, entre 1 m e 1,4 m.

[0256] O grampo (28) compreende uma estrutura de suporte. Para cada uma das esteiras catterpillar, um chassi de reforço é montado de maneira móvel na estrutura de suporte, em especial montado radialmente móvel em relação ao eixo B-B’ de maneira a ser capaz de adaptar a separação das esteiras catterpillar ao diâmetro da linha de produção. O chassi ou chassis de reforço podem ser ativados em sua mobilidade utilizando um ou diversos macacos hidráulicos que, além do deslocamento radial dos chassis de reforço, também possibilitam a aplicação, por meio das esteiras catterpillar, uma pressão de grampeamento radial na linha (16), conforme descrito, calculado ou medido antecipadamente.

[0257] Cada chassi de reforço é configurado para guiar uma esteira catterpillar e, por conseguinte, inclui um ou diversos elementos de guia nos quais a esteira catterpillar se propaga. Em especial, o(s) elemento(s) de guia pode(m) assumir a forma de rolos montados rotativamente em um corpo rígido. Por conseguinte, as ligações da esteira catterpillar rolam nos rolos à medida que se deslocam em torno do corpo rígido do chassi de reforço. Cada chassi de reforço também pode incluir um meio de tensão da esteira catterpillar, assumindo a forma de um ou diversos rolos de tensão.

[0258]As esteiras catterpillar rodam em torno de, pelo menos, uma roda de engrenagem motorizada, em geral, montada através da rotação livre no corpo rígido do chassi de reforço, e cujos dentes engatam nas ligações da corrente. A motorização da roda de engrenagem é fornecida utilizando um motor elétrico ou hidráulico.

[0259] O grampo também compreende um mecanismo de abertura que possibilita retrair um número suficiente de conjuntos de reforço de chassis e esteiras catterpillar de maneira a possibilitar a passagem da linha de produção (16) de uma posição localizada fora da passagem central (63) para uma posição localizada na parte interna da passagem central (63).

[0260] Para que as medições sejam eficazes na zona de respingo, o movimento axial do dispositivo móvel (18) sob o efeito de dilatação é limitado.

[0261] Para esse propósito, a esteira catterpillar é rígida, por exemplo, sendo formada por ligações de aço. O grampo de esteira catterpillar, de maneira vantajosa, é fornecido com um dispositivo que possibilita o bloqueio rotacional dos eixos do motor da esteira catterpillar, quando a esteira catterpillar é interrompida.

[0262] Neste último caso, o dispositivo móvel (18) pode ser fornecido com um único grampo de esteira de catterpillar.

[0263] Em uma realização, os grampos (28), (30) possuem uma estrutura diferente da ilustrada através das Figuras 11 a 17. Em especial, os grampos não possuem, com vantagem, um mecanismo (68) para a separação radial do membro de agarrar (112).

[0264] Da mesma maneira, o dispositivo móvel de inspeção, de uma maneira vantajosa, possui um mecanismo (52) para os grampos de inclinação (28), (30) sem barra de flexão (152). O mecanismo, por exemplo, inclui uma articulação entre os grampos (28), (30).

Claims (15)

1. DISPOSITIVO MÓVEL (18) PARA INSPECIONAR UMA LINHA DE PRODUÇÃO (16) destinada a ser parcialmente submersa em um corpo de água (12), incluindo: - um suporte de inspeção (24) que carrega, pelo menos, um sensor (25) capaz de ser posicionado de frente para a linha de produção (16); - uma unidade de captura e propagação (26) para capturar e propagar ao longo da linha de produção (16), conectada ao suporte de inspeção (24), - em que a montagem de captura e propagação (26) inclui, pelo menos, um grampo (28, 30) capaz de ser seletivamente ativado para apertar na linha de produção (16), o grampo ou cada grampo (28, 30) delimitando uma passagem central (63) de eixo longitudinal (B-B'), capaz de receber a linha de produção (16), - a montagem de captura e propagação (26) compreendendo um mecanismo ativo (50) para propagar o grampo (28, 30) longitudinalmente; caracterizado pelo grampo ou cada grampo (28, 30) ser capaz de aplicar uma pressão nominal de grampeamento compreendida entre 0,2 MPa e 9 MPa na linha de produção (16).

2. DISPOSITIVO (18), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo grampo ou cada grampo (28, 30) ser capaz de aplicar uma pressão nominal de grampeamento compreendida entre 1 MPa e 4 MPa.

3. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo grampo ou cada grampo (28, 30) ser capaz de aplicar uma pressão sobre uma superfície superior a 0,2 m2.

4. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo grampo ou cada grampo (28, 30) definir uma superfície de contato com a linha de produção (16) que possui o comprimento, tomado ao longo do eixo longitudinal (B-B'), entre 300 mm e 500 mm.

5. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela montagem de captura e propagação (26) incluir, pelo menos, dois grampos (28, 30) capazes de serem seletivamente ativados para apertar a linha de produção (16), cada grampo (28, 30) delimitando uma passagem central (63) de eixo longitudinal (B-B'), capaz de receber a linha de produção (16), - os grampos (28, 30) sendo longitudinalmente móveis um em relação ao outro ao longo do eixo longitudinal (B-B'), a montagem de captura e propagação (26) que compreende um mecanismo de propagação longitudinal ativo (50) capaz de deslocar os grampos (28, 30) longitudinalmente em relação um ao outro.

6. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo suporte de inspeção (24) ser montado através da rotação em torno de um eixo longitudinal (A-A') em relação à montagem de captura e propagação (26) na linha de produção (16).

7. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por cada sensor (25) ser montado radialmente móvel no suporte de inspeção (24) entre uma posição inativa retraída e uma posição desdobrada radialmente em direção à linha de produção (16).

8. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo suporte de inspeção (24) possuir, pelo menos, um sensor (25) selecionado a partir de um sensor de ecografia, um sensor de teste eletromagnético, um sensor de detecção de corrente Foucault e/ou um sensor de tomografia por raios X.

9. DISPOSITIVO (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender, pelo menos, um flutuador (31).

10. INSTALAÇÃO DE EXPLORAÇÃO DE FLUIDOS (10) em um corpo de água (12), caracterizada por incluir: - uma montagem de superfície (14) que se estende, pelo menos, parcialmente acima da superfície do corpo de água (12); - uma linha de produção (16) desdobrada no corpo de água (12) a partir da montagem de superfície (14), a partir de um ponto superior localizado acima do corpo de água (12); - um dispositivo (18), conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 9, capturado na linha de produção (16) por meio de, pelo menos, um grampo (28, 30) da montagem de captura e propagação (26), - o dispositivo (18) sendo móvel na linha de produção (16) em uma zona de respingo (20) localizada entre a superfície do corpo de água (12) e o ponto superior, sendo retida exclusivamente por, pelo menos, um grampo (28, 30) da montagem de captura e propagação (26).

11. INSTALAÇÃO (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pela linha de produção (16) ser um tubo de transporte de fluido flexível, um tubo de transporte de fluido rígido, um umbilical ou um cabo.

12. MÉTODO PARA INSPECIONAR UMA LINHA DE PRODUÇÃO (16) parcialmente submersa em um corpo de água (12), caracterizado por compreender as seguintes etapas: - capturar um dispositivo (18), conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 9, sobre a linha de produção (16) por meio da montagem de captura e propagação (26); - deslocar o dispositivo (18) no corpo de água (12) até, pelo menos, uma posição de inspeção deslocando, pelo menos, um grampo (28, 30) da montagem de captura e propagação (26), - inspecionar a linha de produção (16) utilizando o sensor ou cada sensor (25); - elevar o dispositivo (18) na linha de produção (16) em uma zona de respingo (20) localizada entre a superfície do corpo de água (12) e um ponto superior da linha de produção (16) localizada em uma montagem de superfície (14), o dispositivo (18) sendo retido exclusivamente por, pelo menos, um grampo (28, 30) da montagem de captura e propagação (26).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por durante a etapa de elevação na zona de respingo (20), o grampo (28, 30) aplicar uma pressão nominal de grampeamento entre 0,2 MPa e 9 MPa na linha de produção (16).

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado pela montagem de captura e propagação (26) incluir, pelo menos, dois grampos (28, 30) capazes de serem seletivamente ativados para apertar na linha de produção (16), cada grampo (28, 30) delimitando uma passagem central (63) de eixo longitudinal (B-B'), capaz de receber a linha de produção (16), - os grampos (28, 30) sendo longitudinalmente móveis um em relação ao outro ao longo do eixo longitudinal (B-B'), a montagem de captura e propagação (26) que compreende um mecanismo ativo (50) para propagar os grampos (28, 30) longitudinalmente em relação um ao outro, - em que a etapa de elevação compreende as seguintes fases: - capturar um primeiro grampo (30) na linha de produção (16), um segundo grampo (28) sendo móvel em conjunto com o suporte de inspeção (24); - liberar o segundo grampo (28) em relação à linha de produção (16); - deslocar o segundo grampo (28) do primeiro grampo (30) para elevar o segundo grampo (28) e o suporte de inspeção (24) em conjunto em relação à linha de produção (16); - capturar o segundo grampo (28) na linha de produção (16); - liberar o primeiro grampo (30) em relação à linha de produção (16); - deslocar o primeiro grampo (30) na direção do segundo grampo (28), o segundo grampo (28) e o suporte de inspeção (24) permanecerem imóveis em relação à linha de produção (16).

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela etapa de inspeção compreender o deslocamento radial do sensor (25) no suporte de inspeção (24) entre uma posição inativa retraída e uma posição desdobrada aplicada na linha de produção (16).