BR112019021440B1 - PIPE TENSIONER, METHOD OF MONITORING LOADING BETWEEN A SUBSEA DUCT AND A PIPE TENSIONER, AND MARINE PIPE LAUNCH ASSEMBLY - Google Patents

PIPE TENSIONER, METHOD OF MONITORING LOADING BETWEEN A SUBSEA DUCT AND A PIPE TENSIONER, AND MARINE PIPE LAUNCH ASSEMBLY Download PDF

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Abstract

Trata-se de um tensionador de tubulação para lançar ou recuperar um duto submarino que compreende pelo menos dois trilhos contínuos opostos capazes de conter o duto submarino, em que cada trilho tem uma pluralidade de blocos montada no trilho contínuo para entrar em contato com o duto submarino, caracterizado por pelo menos um bloco ser um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir o carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino.A pipeline tensioner for launching or recovering a subsea pipeline comprising at least two opposing continuous rails capable of containing the subsea pipeline, wherein each rail has a plurality of blocks mounted on the continuous rail to contact the pipeline. submarine, characterized in that at least one block is a cargo block comprising one or more load sensors for measuring the loading on the cargo block during handling of the subsea pipeline.

Description

ANTECEDENTESBACKGROUND

[0001] Os dutos marítimos submarinos são bem conhecidos na técnica transportar fluidos, por exemplo, hidrocarbonetos, como petróleo e gás. Tais dutos podem ser lançados em um fundo do mar ou um leito do mar para a passagem de fluidos entre duas locações, como um poço de produção ou uma cabeça de poço e uma plataforma de produção adjacente. Tais dutos precisam ser recuperados também de um fundo do mar após o uso.[0001] Submarine marine pipelines are well known in the art to transport fluids, for example hydrocarbons, such as oil and gas. Such pipelines may be laid on a seabed or seabed to pass fluids between two locations, such as a production well or a wellhead and an adjacent production platform. Such pipelines also need to be recovered from the seabed after use.

[0002] Três métodos de lançamento de um duto são empregados e dependem da profundidade do fundo do mar. Um primeiro método, chamado J Lay, consiste em construir o duto em uma linha de montagem vertical e lançar o mesmo em uma posição vertical. Esse método é adequado particularmente para lançamento de dutos sob a água em águas muito profundas (em geral, uma profundidade maior que 1500 m). Quando o fundo do mar não é muito profundo (em geral, uma profundidade menor que 1500 m), em um segundo método chamado S Lay, o duto é lançado em uma configuração horizontal. Os dutos submarinos são, em geral, lançados a partir de uma embarcação de lançamento de tubulação, chamado às vezes de embarcação de lançamento de tubulação marinha. Quando o duto tem flexibilidade suficiente, um terceiro método pode ser empregado no qual o duto pode ser formado ‘em terra’ e localizado em um tambor de armazenamento grande ou carretel na embarcação de lançamento de tubulação para lançamento ‘marítimo’ subsequente diretamente a partir do carretel. Isso é, em geral, chamado de ‘lançamento de carretel na técnica. Para isso, o duto precisa ser enrolado em carretel ou embobinado tanto no carretel quanto na parte posterior do carretel, com base no movimento controlado, que pode ser fornecido por uma montagem de tensionamento adequada.[0002] Three methods of launching a pipeline are employed and depend on the depth of the seabed. A first method, called J Lay, consists of building the pipeline on a vertical assembly line and launching it in a vertical position. This method is particularly suitable for laying pipelines underwater in very deep waters (generally a depth greater than 1500 m). When the seabed is not very deep (generally a depth less than 1500 m), in a second method called S Lay, the pipeline is laid in a horizontal configuration. Subsea pipelines are generally laid from a pipeline laying vessel, sometimes called a marine pipeline laying vessel. When the pipeline has sufficient flexibility, a third method can be employed in which the pipeline can be formed 'onshore' and located on a large storage drum or spool on the pipeline laying vessel for subsequent 'sea' launching directly from the pipeline. reel. This is generally called 'reel casting' in the technique. To do this, the duct needs to be spooled or wound on both the spool and the back of the spool, based on controlled movement, which can be provided by a suitable tensioning assembly.

[0003] Para lançar, a embarcação de lançamento de tubulação tem usualmente uma montagem de lançamento de tubulação marinha no mesmo, como uma torre, para organização do duto da embarcação para o mar. A montagem de lançamento de tubulação marinha pode controlar a direção, a velocidade e/ou outros parâmetros do duto durante sua operação de lançamento, e o movimento entre o duto e a embarcação é, em geral, controlada por um ou mais aparelhos ou dispositivos destinados a agarrar e/ou aplicar tensão ao duto durante sua passagem através da montagem de lançamento de tubulação marinha. Dispositivos e aparelho adequados para esse propósito são conhecidos como “tensionadores”.[0003] For launching, the pipeline laying vessel usually has a marine pipeline launching assembly thereon, such as a tower, for organizing the pipeline from the vessel to the sea. The marine pipeline launching assembly may control the direction, speed and/or other parameters of the pipeline during its launching operation, and movement between the pipeline and the vessel is generally controlled by one or more apparatus or devices intended to grasp and/or apply tension to the pipeline as it passes through the marine pipeline laying assembly. Devices and apparatus suitable for this purpose are known as “tensioners”.

[0004] Um exemplo de um tensionador é mostrado no documento FR2964441B1. A Figura 1 dessa patente anterior é reproduzida como a Figura 1 dos desenhos anexos. Com referência à Figura 1, o tensionador (1A) compreende múltiplos trilhos contínuos (10A) que são adaptados para engatar o duto e sustentar pelo menos o peso do duto. Os trilhos (10A) são, cada um, sustentados por um chassi (13A) que é montado em uma estrutura de suporte (20A) por cilindros (26A). Os cilindros (26A) fornecem movimento relativo dos trilhos (10A) a fim de fornecer força de aperto a partir dos trilhos (10A) para o duto. Isso permite que o duto seja mantido no lugar por atrito entre o trilhos (10A) e a superfície externa do duto. Cada trilho (10A) compreende múltiplos blocos de tensionador de tubulação (16A) em sua superfície externa que entra em contato com a tubulação. O atrito é fornecido pela superfície externa, isto é, que entra em contato com a tubulação de cada bloco, que é formado de aço com uma superfície ou sulcos rugosos ou de um material que tem um coeficiente de atrito relativamente alto, como borracha ou poliuretano. Essa superfície que entra em contato com a tubulação, e, em particular, no caso de superfície sem aço que entra em contato com a tubulação, é ligada a uma placa traseira rígida, ou a um suporte, a fim de fornecer o bloco de tensionador de tubulação com a resistência mecânica necessária. Essa placa traseira é feita convencionalmente de aço.[0004] An example of a tensioner is shown in document FR2964441B1. Figure 1 of that prior patent is reproduced as Figure 1 of the accompanying drawings. Referring to Figure 1, the tensioner (1A) comprises multiple continuous rails (10A) that are adapted to engage the duct and support at least the weight of the duct. The rails (10A) are each supported by a chassis (13A) which is mounted on a support structure (20A) by cylinders (26A). The cylinders (26A) provide relative movement of the rails (10A) in order to provide clamping force from the rails (10A) to the duct. This allows the duct to be held in place by friction between the rail (10A) and the outer surface of the duct. Each rail (10A) comprises multiple pipe tensioner blocks (16A) on its outer surface that contacts the pipe. Friction is provided by the outer surface, that is, the surface that comes into contact with the piping of each block, which is formed from steel with a rough surface or grooves or from a material that has a relatively high coefficient of friction, such as rubber or polyurethane. . This surface contacting the pipe, and in particular in the case of the non-steel surface contacting the pipe, is attached to a rigid back plate, or support, in order to provide the tensioner block of piping with the necessary mechanical resistance. This backplate is conventionally made of steel.

[0005] A força de aperto aplicada pelo tensionador sobre o duto é um parâmetro chave no lançamento de tubulação. Uma força de aperto excessiva pode danificar o duto. Pelo contrário, a força de aperto insuficiente pode levar a um aperto de duto inadequado e instável, e o movimento do duto de uma maneira descontrolada pode danificar o duto e afetar a segurança de usuários ou operadores próximos. Assim, é benéfico medir a força de aperto aplicada por um tensionador.[0005] The clamping force applied by the tensioner to the pipeline is a key parameter in pipeline laying. Excessive clamping force may damage the duct. On the contrary, insufficient clamping force can lead to inadequate and unstable pipeline clamping, and movement of the pipeline in an uncontrolled manner can damage the pipeline and affect the safety of nearby users or operators. Therefore, it is beneficial to measure the clamping force applied by a tensioner.

[0006] É conhecido medir a força de aperto aplicada por um tensionador com o uso de ‘tubulações teste’ que tem um aferidor de esforço integrado, de modo que o aferidor de esforço uma vez inserido em um tensionador de tubulação grave variações de local no carregamento de bloco. Entretanto, essa é uma metodologia distinta e indireta, e não pode fornecer quaisquer informações relativas às variações nos dutos que passam pelo tensionador de tubulação. Por exemplo, a maioria dos dutos a serem lançados sob a água, como dutos rígidos, é formada a partir de uma série de ‘hastes’ de tubulação soldada a cada outra com a zona de soldagem revestida para fornecer proteção adicional ao redor de uma solda. Isso é conhecido como ‘revestimento de junta de campo’. Entretanto, a seção revestida de junta de campo é tipicamente mais espessa que as outras partes do duto, o que criará uma alteração na força de aperto necessária que o operador precisa considerar, pois o diâmetro de duto varia durante o lançamento de duto. Além disso, as cargas axiais e laterais não podem ser medidas com tal metodologia, mas tais valores forneceriam orientação benéfica no comportamento do bloco, e, assim, na eficiência do manuseio do duto pelo tensionador.[0006] It is known to measure the clamping force applied by a tensioner with the use of 'test pipes' which have an integrated stress gauge, so that the stress gauge once inserted into a pipe tensioner records location variations in the block loading. However, this is a distinct and indirect methodology, and cannot provide any information regarding variations in the pipelines passing through the pipe tensioner. For example, most pipelines to be laid underwater, such as rigid pipelines, are formed from a series of piping 'rods' welded to each other with the welding zone coated to provide additional protection around a weld. . This is known as ‘field joint coating’. However, the field joint lined section is typically thicker than the other parts of the pipeline, which will create a change in required clamping force that the operator needs to consider as the pipeline diameter varies during pipeline laying. Furthermore, axial and lateral loads cannot be measured with such a methodology, but such values would provide beneficial guidance on block behavior, and thus on the efficiency of pipe handling by the tensioner.

[0007] Um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um tensionador de tubulação aprimorado e um método de monitoramento de carregamento de duto capaz de fornecer informações em ‘tempo real’.[0007] An object of the present invention is to provide an improved pipeline tensioner and a pipeline loading monitoring method capable of providing 'real-time' information.

APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃOPRESENTATION OF THE INVENTION

[0008] De acordo com um aspecto da invenção, um tensionador de tubulação para lançar ou recuperar um duto submarino que compreende pelo menos dois trilhos contínuos opostos capazes de conter o duto submarino é fornecido, em que cada trilho tem uma pluralidade de blocos montada no trilho contínuo para entrar em contato com o duto submarino, caracterizada por pelo menos um bloco ser um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino.[0008] According to one aspect of the invention, a pipeline tensioner for launching or recovering a subsea pipeline comprising at least two opposing continuous rails capable of containing the subsea pipeline is provided, wherein each rail has a plurality of blocks mounted on the continuous rail for contacting the subsea pipeline, characterized in that at least one block is a load block comprising one or more load sensors for measuring loading on the load block during handling of the subsea pipeline.

[0009] De acordo com um segundo aspecto da invenção, um método de monitoramento do carregamento entre um duto submarino e um tensionador de tubulação para lançar ou recuperar o duto submarino é fornecido, em que o tensionador de tubulação compreende pelo menos dois trilhos contínuos opostos capazes de conter o duto submarino, e cada trilho tem uma pluralidade de blocos montada no trilho contínuo para entrar em contato com o duto submarino, compreendendo pelo menos as etapas de: fornecer pelo menos um bloco como um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino; e medir o carregamento no bloco de carga ou em cada bloco de carga.[0009] According to a second aspect of the invention, a method of monitoring loading between a subsea pipeline and a pipeline tensioner for launching or recovering the subsea pipeline is provided, wherein the pipeline tensioner comprises at least two opposing continuous rails capable of containing the subsea pipeline, and each rail has a plurality of blocks mounted on the continuous rail for contacting the subsea pipeline, comprising at least the steps of: providing at least one block as a load block comprising one or more load sensors to measure loading on the cargo block during subsea pipeline handling; and measuring the loading on the load block or each load block.

[0010] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, uma montagem de lançamento de tubulação marinha que compreende um tensionador de tubulação é fornecido conforme definido no presente documento.[0010] According to a third aspect of the invention, a marine pipeline launching assembly comprising a pipeline tensioner is provided as defined herein.

[0011] Opcionalmente, a presente invenção fornece também um método de lançar ou recuperar um duto marinho a partir de ou para uma embarcação de lançamento de tubulação, em que a embarcação compreende uma montagem de lançamento de tubulação marinha que compreende um tensionador de tubulação conforme definido acima, em que o método compreende as etapas de: (a) fornecer o duto através da montagem de lançamento de tubulação marinha, (b) entrar em contato com uma superfície externa do duto com os blocos, em que pelo menos um bloco é um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino e (c) mover ou manter o duto na montagem de lançamento de tubulação marinha para ajudar a lançar ou a recuperar o duto.[0011] Optionally, the present invention also provides a method of launching or recovering a marine pipeline from or to a pipeline laying vessel, wherein the vessel comprises a marine pipeline laying assembly comprising a pipeline tensioner as per defined above, wherein the method comprises the steps of: (a) delivering the pipeline through the marine pipeline launch assembly, (b) contacting an external surface of the pipeline with the blocks, wherein at least one block is a payload block comprising one or more load sensors for measuring loading on the payload block during handling of the subsea pipeline and (c) moving or holding the pipeline in the marine pipeline laying assembly to assist in launching or recovering the pipeline .

[0012] Opcionalmente, a presente invenção fornece também um método de embobinamento de um duto marinho para ou a partir de um carretel, em que o método compreende as etapas de: (a) fornecer o duto através de um tensionador de tubulação que compreende uma pluralidade de blocos, em que pelo menos um bloco é um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino, (b) entrar em contato com um superfície externa do duto com a superfície que entra em contato com a tubulação do ou de cada bloco, e (c) mover o duto para ou a partir do carretel.[0012] Optionally, the present invention also provides a method of coiling a marine pipeline to or from a spool, wherein the method comprises the steps of: (a) delivering the pipeline through a pipeline tensioner comprising a plurality of blocks, wherein at least one block is a load block comprising one or more load sensors for measuring loading on the load block during handling of the subsea pipeline, (b) contacting an external surface of the pipeline with the surface that contacts the pipeline of or from each block, and (c) moving the pipeline to or from the spool.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0013] Esta invenção será descrita adicionalmente por referência às Figuras a seguir que não são destinadas a limitar o escopo da invenção reivindicada, na qual:[0013] This invention will be further described by reference to the following Figures which are not intended to limit the scope of the claimed invention, in which:

[0014] A Figura 1 mostra um tensionador da técnica anterior;[0014] Figure 1 shows a prior art tensioner;

[0015] A Figura 2 mostra um tensionador de tubulação de acordo com uma modalidade da invenção;[0015] Figure 2 shows a pipe tensioner according to an embodiment of the invention;

[0016] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um primeiro bloco de carga útil em um tensionador de tubulação de acordo com uma modalidade da invenção;[0016] Figure 3 is a perspective view of a first payload block in a pipe tensioner according to an embodiment of the invention;

[0017] A Figura 4 é uma vista detalhada de um sensor de carga útil no primeiro bloco de carga mostrado na Figura 3;[0017] Figure 4 is a detailed view of a payload sensor in the first payload block shown in Figure 3;

[0018] As Figuras 5a e 5b são vistas em perspectiva e laterais de um segundo bloco de carga útil em um tensionador de tubulação de acordo com uma modalidade da presente invenção;[0018] Figures 5a and 5b are perspective and side views of a second payload block in a pipe tensioner in accordance with an embodiment of the present invention;

[0019] As Figuras 6a e 6b mostram vistas laterais esquemáticas de duas posições de um duto que passa por um tensionador de tubulação de acordo com uma modalidade da invenção, e[0019] Figures 6a and 6b show schematic side views of two positions of a duct passing through a pipe tensioner according to an embodiment of the invention, and

[0020] A Figura 7 mostra um gráfico do carregamento versus a posição de bloco de carga derivada das Figuras 6a e 6b.[0020] Figure 7 shows a graph of the loading versus the load block position derived from Figures 6a and 6b.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0021] A presente invenção fornece um tensionador de tubulação que compreende pelo menos dois trilhos contínuos opostos para manuseio de um duto submarino, tipicamente, lançando o duto submarino a partir de uma embarcação ou recuperando o duto submarino em uma embarcação, e, tipicamente, em, sobre ou através de uma montagem de lançamento de tubulação marinha, em que pelo menos um bloco em um dos trilhos do tensionador de tubulação é um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino. De acordo com a presente invenção, o termo “lançamento” engloba todas as operações envolvidas no lançamento do duto submarino incluindo, mas não se limita a, embobinamento e/ou desbobinamento de um duto submarino em ou a partir de um carretel localizado em uma embarcação de lançamento de tubulação.[0021] The present invention provides a pipeline tensioner comprising at least two opposing continuous rails for handling a subsea pipeline, typically launching the subsea pipeline from a vessel or recovering the subsea pipeline on a vessel, and typically, in, on or through a marine pipeline laying assembly, wherein at least one block on one of the pipeline tensioner rails is a load block comprising one or more load sensors for measuring loading on the load block during the handling of the submarine pipeline. In accordance with the present invention, the term “laying” encompasses all operations involved in laying subsea pipeline including, but not limited to, winding and/or unwinding a subsea pipeline on or from a spool located on a vessel. pipe laying.

[0022] O formato, o design, a forma ou a disposição do tensionador de tubulação não é limitante na presente invenção. Um tensionador de tubulação tem tipicamente 2, 3 ou 4 trilhos contínuos opostos, em geral, em uma disposição simétrica ao redor de uma trajetória de duto através do mesmo. Tipicamente, o tensionador de tubulação é sustentado por ou dentro de uma torre, chamada às vezes de uma torre de lançamento de tubulação, que pode ser parte da montagem de lançamento de tubulação marinha. Tal torre fornece a direção ou ‘linha de tiro’ para o duto submarino, especialmente, durante o lançamento.[0022] The shape, design, form or arrangement of the pipe tensioner is not limiting in the present invention. A pipe tensioner typically has 2, 3 or 4 opposing continuous rails, generally in a symmetrical arrangement around a pipeline path through it. Typically, the pipe tensioner is supported by or within a tower, sometimes called a pipe laying tower, which may be part of the marine pipe laying assembly. Such a tower provides the direction or ‘line of fire’ for the underwater pipeline, especially during launch.

[0023] Manusear o duto submarino durante o lançamento ou recuperação com a quantidade de controle esperada, incluindo em uma velocidade apropriada é uma função esperada do tensionador de tubulação. Opcionalmente, isso inclui ter capacidade de conter ou pausar qualquer movimento de duto quando é desejado que o mesmo execute uma ou mais outras ações durante o lançamento ou a recuperação de duto, como adicionar uma unidade intermediária, dispositivo ou aparelho ao duto, juntar as seções ou hastes de duto, ou conduzir as operações submarinas conhecidas em um duto. Assim, espera-se que o tensionador de tubulação tenha capacidade de fornecer a quantidade correta de tensão na forma da força de aperto todas as vezes.[0023] Handling the subsea pipeline during launch or recovery with the expected amount of control, including at an appropriate speed is an expected function of the pipeline tensioner. Optionally, this includes having the ability to contain or pause any pipeline movement when it is desired for the pipeline to perform one or more other actions during pipeline launch or recovery, such as adding an intermediate unit, device or apparatus to the pipeline, joining sections or pipeline rods, or conduct known subsea operations in a pipeline. Thus, the pipe tensioner is expected to have the ability to provide the correct amount of tension in the form of clamping force every time.

[0024] Tipicamente, a força de aperto total dos trilhos no duto é fornecida por cilindros entre uma estrutura de suporte de tensionador e um chassi para cada trilho, e é distribuída entre os blocos de cada trilho de tensionador em contato com o duto submarino durante o lançamento ou a recuperação do duto submarino. A distribuição da força de aperto total pode ser uniforme ou heterogênea entre cada um de tais blocos. Essa força de aperto total distribuída é considerada para ser o carregamento entre o duto submarino e o tensionador de tubulação.[0024] Typically, the total clamping force of the rails in the pipeline is provided by cylinders between a tensioner support structure and a chassis for each rail, and is distributed among the blocks of each tensioner rail in contact with the subsea pipeline during the launch or recovery of the submarine pipeline. The distribution of the total clamping force may be uniform or heterogeneous between each such block. This total distributed clamping force is considered to be the loading between the subsea pipeline and the pipeline tensioner.

[0025] Durante o manuseio e a passagem de um duto através de um tensionador de tubulação, o bloco suporta uma ou mais das três formas principais de carregamento, sendo carregamento axial (Fx), carregamento normal (Fz) e carregamento lateral (Fy). O carregamento axial (Fx) é o componente do carregamento paralelo ao eixo geométrico longitudinal da tubulação. O carregamento normal (Fz) é o componente do carregamento orientado ao longo do raio do duto que junta o centro da superfície que entra em contato com a tubulação do bloco. O carregamento lateral (Fy) é o componente do carregamento ortogonal ao carregamento axial e ao carregamento normal. Essas cargas levam a um ou mais esforços de compressão, cisalhamento, torção ou flexão no bloco. O carregamento normal em cada bloco dos trilhos contínuos pode ser até 425 kN, em geral, entre 50 kN e 368 kN; o carregamento axial em cada bloco dos trilhos contínuos pode ser até 85 kN, em geral, entre 3 kN e 35 kN e o carregamento lateral em cada bloco pode ser até 95 kN, em geral, entre 0,75 kN e 105 kN. Qualquer variação no duto, em particular, no diâmetro de duto, alterará claramente o carregamento entre o duto e o tensionador de tubulação.[0025] During handling and passage of a pipeline through a pipe tensioner, the block supports one or more of the three main forms of loading, being axial loading (Fx), normal loading (Fz) and lateral loading (Fy) . Axial loading (Fx) is the component of loading parallel to the longitudinal geometric axis of the pipe. The normal load (Fz) is the component of the load oriented along the radius of the duct that joins the center of the surface that comes into contact with the block piping. Lateral loading (Fy) is the loading component orthogonal to axial loading and normal loading. These loads lead to one or more compression, shear, torsion or bending stresses on the block. The normal load on each block of continuous rails can be up to 425 kN, in general, between 50 kN and 368 kN; the axial load on each block of continuous rails can be up to 85 kN, in general, between 3 kN and 35 kN and the lateral load on each block can be up to 95 kN, in general, between 0.75 kN and 105 kN. Any variation in the duct, in particular, in the duct diameter, will clearly alter the loading between the duct and the pipe tensioner.

[0026] O formato, o design, a forma ou a disposição dos trilhos contínuos do tensionador de tubulação não são limitantes na presente invenção, e são, em geral, na forma de uma disposição alongada ao redor de um ou mais roletes de extremidade ou tambores de um chassi de sustentação, pelo menos um doa quais é acionado por um aparelho ou mecanismos de acionamento adequado a fim de criar o movimento do tipo ‘esteira rolante’ dos trilhos contínuos de uma maneira conhecida na técnica. Os trilhos contínuos e seus chassis não são descritos adicionalmente no presente documento.[0026] The shape, design, form or arrangement of the continuous pipe tensioner rails is not limiting in the present invention, and is generally in the form of an elongated arrangement around one or more end rollers or drums of a supporting chassis, at least one of which is driven by a suitable drive apparatus or mechanisms to create 'conveyor belt' type movement of continuous rails in a manner known in the art. Continuous rails and their chassis are not further described in this document.

[0027] Blocos convencionais usados em trilhos contínuos convencionais de um tensionador de tubulação são bem conhecidos na técnica. Um bloco convencional compreende tipicamente uma porção de sustentação de trilho e uma porção de engate de duto. A porção de sustentação de trilho pode incluir uma base ou uma placa, como uma placa de base ou uma placa traseira, que pode ser rígida, e que é projetada para fornecer o engate e a preensão do bloco ao trilho contínuo com o uso de um ou mais encaixes ou acessórios.[0027] Conventional blocks used in conventional continuous rails of a pipe tensioner are well known in the art. A conventional block typically comprises a rail support portion and a duct engagement portion. The rail supporting portion may include a base or plate, such as a base plate or a back plate, which may be rigid, and which is designed to provide engagement and gripping of the block to the continuous rail with the use of a or more fittings or accessories.

[0028] A porção de engate de duto de um bloco convencional pode ter uma superfície que entra em contato com a tubulação formada a partir de um material com um coeficiente de atrito relativamente alto, como borracha ou poliuretano ou aço. A superfície que entra em contato com a tubulação pode compreender também uma superfície ou sulcos rugosos para auxiliar o engate entre o bloco e o duto. A parte mais superior da porção de engate de duto, como qualquer superfície que entra em contato com a tubulação, pode ser conformada para aprimorar o contato do bloco com um duto, como tendo um vale que, em uso, se estende em uma direção paralela a um eixo geométrico longitudinal do duto que entrou em contato pela superfície e pelas superfícies anguladas que engatam a tubulação de uma maneira conhecida na técnica. O eixo geométrico longitudinal do duto é que se estende ao longo do duto.[0028] The duct engagement portion of a conventional block may have a surface that contacts the piping formed from a material with a relatively high coefficient of friction, such as rubber or polyurethane or steel. The surface that comes into contact with the pipe may also comprise a rough surface or grooves to aid engagement between the block and the pipe. The uppermost part of the duct engagement portion, like any surface that contacts the piping, may be shaped to enhance the block's contact with a duct, such as having a valley that, in use, extends in a parallel direction. to a longitudinal geometric axis of the duct that has contacted the surface and to the angled surfaces that engage the piping in a manner known in the art. The longitudinal geometric axis of the duct is that which extends along the length of the duct.

[0029] Um bloco convencional pode ter também um alojamento disposto entre uma porção de engate de duto e uma porção de sustentação de trilho. Tal alojamento pode ser de qualquer formato adequado, como um formato retangular, circular ou em T. O alojamento pode ser formado de qualquer material adequado, como plásticos ou metais. O alojamento intermediário pode ser presa à porção de engate de duto e/ou à porção de sustentação de trilho por quaisquer meios, como pinos, parafuso ou adesivo.[0029] A conventional block may also have a housing disposed between a duct engagement portion and a rail support portion. Such a housing may be of any suitable shape, such as a rectangular, circular or T-shaped shape. The housing may be formed of any suitable material, such as plastics or metals. The intermediate housing may be attached to the duct engagement portion and/or the rail support portion by any means, such as pins, screw or adhesive.

[0030] Um bloco convencional pode ter também um bloco de mola entre a porção de sustentação de trilho e o alojamento intermediário para fornecer a resiliência esperada de um bloco. O bloco de mola pode ser qualquer formato adequado, como, mas não se limita ao formato retangular, circular. O bloco de mola pode ser formado de qualquer material adequado, como borracha ou poliuretano. Tipicamente, o bloco de mola transfere a carga de duto para o alojamento, que, então, transfere a carga para a porção de engate de duto. Isso pode ser feito por contato entre o alojamento e a porção de engate de duto e/ou através de uma chave de cisalhamento gerenciada na face superior do alojamento.[0030] A conventional block may also have a spring block between the rail supporting portion and the intermediate housing to provide the expected resilience of a block. The spring block can be any suitable shape, such as, but not limited to, rectangular, circular shape. The spring block may be formed from any suitable material, such as rubber or polyurethane. Typically, the spring block transfers the duct load to the housing, which then transfers the load to the duct engagement portion. This can be done by contact between the housing and the duct engagement portion and/or through a shear key managed on the top face of the housing.

[0031] Em geral, a altura total de um bloco convencional é entre 100 mm e 250 mm, em particular, entre 200 mm e 250 mm. A altura total é medida a partir de uma parte inferior de uma linha de vale da superfície que entra em contato com a tubulação até a porção de sustentação de trilho. O comprimento dos blocos convencionais é, em geral, entre 150 mm e 250 mm, e a largura é, em geral, entre 200 mm e 400 mm.[0031] In general, the total height of a conventional block is between 100 mm and 250 mm, in particular, between 200 mm and 250 mm. The total height is measured from the bottom of a valley line from the surface that contacts the pipe to the rail supporting portion. The length of conventional blocks is generally between 150 mm and 250 mm, and the width is generally between 200 mm and 400 mm.

[0032] Em geral, a rigidez de um bloco convencional é entre 9 kN/mm e 90 kN/mm, como entre 10 kN/mm e 25 kN/mm.[0032] In general, the stiffness of a conventional block is between 9 kN/mm and 90 kN/mm, such as between 10 kN/mm and 25 kN/mm.

[0033] A presente invenção é definida por pelo menos um bloco de um tensionador de tubulação que é um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga. O termo “bloco de carga” é usado no presente documento para definir um bloco para um tensionador de tubulação que compreende um ou mais sensores de carga, capazes de monitorar e, de preferência, fornecer pelo menos uma medição de carregamento entre um duto submarino e um tensionador de tubulação.[0033] The present invention is defined by at least one block of a pipe tensioner which is a load block comprising one or more load sensors. The term “load block” is used herein to define a block for a pipeline tensioner comprising one or more load sensors capable of monitoring and, preferably, providing at least one measurement of loading between a subsea pipeline and a pipe tensioner.

[0034] O bloco de carga pode ter qualquer formato, design, forma ou disposição adequado dentro do requisito de ser passível de preensão a um trilho contínuo, e opcionalmente, combinar com o ou quaisquer blocos convencionais nos trilhos contínuos.[0034] The load block may have any suitable shape, design, form or arrangement within the requirement of being grippable to a continuous rail, and optionally, combine with the conventional block or blocks on the continuous rails.

[0035] Opcionalmente, um bloco de carga tem as mesmas dimensões de altura, largura e comprimento ou dimensões de altura, largura e comprimento similares de um bloco convencional, de modo que o mesmo possa ser usado diretamente em um tensionador existente de tubulação através de substituição de um bloco convencional com um bloco de carga. Isso também garante que a carga medida pelo bloco de carga seja uma carga ‘real’, isto é, a mesma ou similar à carga experimentada por um bloco convencional, que adiciona a confiabilidade e a precisão das medições fornecidas.[0035] Optionally, a load block has the same height, width and length dimensions or similar height, width and length dimensions as a conventional block, so that it can be used directly on an existing pipe tensioner through replacement of a conventional block with a load block. This also ensures that the load measured by the load block is a ‘real’ load, i.e. the same or similar to the load experienced by a conventional block, which adds to the reliability and accuracy of the measurements provided.

[0036] A presente invenção não se limita a diversos blocos de carga adicionados a cada um, ou alguns, ou todos os trilhos contínuos do tensionador de duto. Um tensionador de tubulação que tem uma pluralidade de trilhos contínuos pode compreender um número diferente de blocos de carga em cada um ou alguns ou todos os trilhos contínuos, incluindo nenhum bloco de carga. Opcionalmente, cada bloco de pelo menos um dos trilhos contínuos, opcionalmente ambos os trilhos contínuos, é um bloco de carga. Adicional e opcionalmente, cada bloco de um trilho contínuo é um bloco de carga.[0036] The present invention is not limited to several load blocks added to each, or some, or all of the continuous tracks of the duct tensioner. A pipeline tensioner having a plurality of continuous rails may comprise a different number of load blocks on each or some or all of the continuous rails, including no load blocks. Optionally, each block of at least one of the continuous tracks, optionally both continuous tracks, is a load block. Additionally and optionally, each block of a continuous rail is a load block.

[0037] Os sensores de carga para medir carregamento são bem conhecidos na técnica. Tipicamente, um sensor de carga inclui um transdutor que cria um sinal elétrico cuja magnitude é proporcional, típica e direcionalmente proporcional, à força que é aplicada ao sensor de carga. O sinal elétrico emitido pode ser um ou mais dentre o grupo que compreende: uma alteração de tensão, uma alteração de corrente ou uma alteração de frequência, dependendo do sensor de carga que é usado. Qualquer sinal elétrico é tipicamente pequeno, por exemplo, na magnitude de milivolts, etc., e exige tipicamente amplificação. Os sensores de carga podem ser fornecidos em uma faixa de formatos, tamanhos e dimensões.[0037] Load sensors for measuring loading are well known in the art. Typically, a load sensor includes a transducer that creates an electrical signal whose magnitude is proportional, typically and directionally proportional, to the force that is applied to the load sensor. The electrical signal emitted can be one or more of the group comprising: a voltage change, a current change or a frequency change, depending on the load sensor that is used. Any electrical signal is typically small, e.g., in the magnitude of millivolts, etc., and typically requires amplification. Load sensors can be supplied in a range of shapes, sizes and dimensions.

[0038] Opcionalmente, pelo menos um bloco de carga mede um ou mais dentre o grupo que compreende: carregamento axial (Fx), carregamento normal (Fz) e carregamento lateral (Fy).[0038] Optionally, at least one load block measures one or more of the group comprising: axial loading (Fx), normal loading (Fz) and lateral loading (Fy).

[0039] Opcionalmente, o bloco de carga tem a mesma forma de fixação e preensão a um trilho contínuo como um bloco convencional. Opcionalmente, o ou cada bloco de carga usado na presente invenção compreende uma porção de sustentação de trilho e uma porção de engate de duto. A porção de sustentação de trilho pode incluir uma base ou uma placa, como uma placa de base ou uma placa traseira, em particular, que é rígida, e que tem capacidade de fornecer o engate e a preensão do bloco de carga ao trilho contínuo. A porção de sustentação de trilho pode incluir um ou mais acessórios, encaixes ou aberturas capazes de permitir que uma ou mais peças de engate, como roscas, parafusos, pinos, ganchos ou outros prendedores, alcancem o engate e a preensão do bloco de carga com o trilho contínuo.[0039] Optionally, the load block has the same way of fixing and gripping a continuous rail as a conventional block. Optionally, the or each load block used in the present invention comprises a rail supporting portion and a duct engagement portion. The rail supporting portion may include a base or a plate, such as a base plate or a back plate, in particular, which is rigid, and which is capable of providing engagement and gripping of the load block to the continuous rail. The rail supporting portion may include one or more fittings, fittings or openings capable of permitting one or more engaging parts, such as threads, screws, pins, hooks or other fasteners, to achieve engagement and gripping of the load block with the continuous track.

[0040] A porção de engate de duto tem, de preferência, uma superfície que entra em contato com a tubulação formada de um material com um coeficiente de atrito relativamente alto, como borracha ou poliuretano. Opcionalmente, a parte mais superior da porção de engate de duto, como qualquer superfície que entra em contato com a tubulação, é conformada para aprimorar o contato do bloco de carga com um duto, como tendo um vale e superfícies anguladas que engatam a tubulação de uma maneira conhecida na técnica.[0040] The pipeline engagement portion preferably has a surface that contacts the pipeline formed from a material with a relatively high coefficient of friction, such as rubber or polyurethane. Optionally, the uppermost portion of the duct engagement portion, like any surface that contacts the piping, is shaped to enhance contact of the load block with a duct, such as having a valley and angled surfaces that engage the pipeline. a manner known in the art.

[0041] Opcionalmente, a superfície interna da superfície que entra em contato com a tubulação é conformada ou usinada para encaixar um ou mais sensores de carga.[0041] Optionally, the inner surface of the surface that contacts the pipe is shaped or machined to fit one or more load sensors.

[0042] Opcionalmente, a superfície externa da superfície que entra em contato com a tubulação de um bloco de carga é a mesma que um bloco convencional.[0042] Optionally, the outer surface of the surface that contacts the piping of a charging block is the same as a conventional block.

[0043] O ou cada sensor de carga de um bloco de carga pode estar localizado em qualquer locação adequada aproximada e/ou no e/ou dentro do bloco de carga. Opcionalmente, o ou cada sensor de carga tem capacidade de medir carregamento na superfície que engata o duto da porção de engate de duto. Opcionalmente, pelo menos um sensor de carga é localizado entre a porção de sustentação de trilho e a porção de engate de duto.[0043] The or each load sensor of a load block may be located at any approximate suitable location and/or on and/or within the load block. Optionally, the or each load sensor has the ability to measure loading on the duct engaging surface of the duct engaging portion. Optionally, at least one load sensor is located between the rail bearing portion and the duct engagement portion.

[0044] De acordo com uma modalidade da invenção, os sensores de carga estão localizados dentro da porção de engate de duto de um bloco de carga.[0044] According to one embodiment of the invention, load sensors are located within the duct engagement portion of a load block.

[0045] Opcionalmente, o bloco de carga inclui adicionalmente uma porção intermediária entre uma porção de sustentação em trilho e uma porção de engate de duto, em que a dita porção intermediária inclui um alojamento ou alojamentos para um ou mais sensores de carga. O alojamento ou alojamentos podem ser formados integralmente com qualquer porção de sustentação em trilho ou qualquer porção de engate de duto ou ambas.[0045] Optionally, the load block further includes an intermediate portion between a rail support portion and a duct engagement portion, said intermediate portion including a housing or housings for one or more load sensors. The housing or housings may be formed integrally with any rail bearing portion or any duct engagement portion or both.

[0046] Assim, de acordo com uma outra modalidade da invenção, os sensores de carga estão localizados entre A porção de engate de duto e a porção intermediária de um bloco de carga.[0046] Thus, according to another embodiment of the invention, the load sensors are located between the duct coupling portion and the intermediate portion of a load block.

[0047] Opcionalmente, não há contato entre a porção de sustentação em trilho e uma porção de engate de duto diferente de através do sensor de carga ou de cada sensor de carga. Isso fornece uma medida ou medição mais precisa da carga ou cargas pelo sensor de carga ou por cada sensor de carga. De preferência, há pelo menos uma folga entre a porção de sustentação de trilho e a porção de engate de duto.[0047] Optionally, there is no contact between the rail support portion and a duct engagement portion other than through the load sensor or each load sensor. This provides a more accurate measurement or measurement of the load or loads by the load sensor or each load sensor. Preferably, there is at least one gap between the rail supporting portion and the duct engaging portion.

[0048] Opcionalmente, um ou mais dentre o grupo que compreende uma porção de sustentação em trilho, uma porção de engate de duto e uma porção intermediária são separáveis. Uma porção de sustentação em trilho e uma porção de engate de duto e qualquer porção intermediária podem ser presas de modo liberável ou não liberável em conjunto com o uso de meios de preensão, incluindo um ou mais do grupo que compreende: adesivos, pinos, parafusos, roscas e prendedores. De acordo com o exemplo no qual os meios de preensão são pinos, parafusos ou roscas, o bloco de carga compreende, de preferência, 4 meios de preensão.[0048] Optionally, one or more of the group comprising a rail support portion, a duct engagement portion and an intermediate portion are separable. A rail support portion and a duct engagement portion and any intermediate portion may be releasably or non-releasably secured together with the use of gripping means, including one or more of the group comprising: adhesives, pins, screws , threads and fasteners. According to the example in which the gripping means are pins, screws or threads, the load block preferably comprises 4 gripping means.

[0049] Em uma modalidade da presente invenção, há um sensor de carga localizado entre o alojamento intermediário e a porção de engate de duto, e a folga entre o alojamento intermediário e a porção de engate de duto, para garantir que o carregamento total seja transferido para o sensor de carga. Tal disposição tem uma vantagem adicional de reduzir a necessidade de remover frequentemente o sensor de carga, devido ao desgaste da porção de engate de duto. De acordo com o exemplo no qual os meios de preensão são os pinos, parafusos ou roscas, os ditos meios de preensão compreendem, de preferência, uma haste que se estende através de um orifício formada na porção de engate de duto. Preferencialmente, há também uma folga entre o orifício e a haste para impedir que a haste suporte cargas durante o manuseio do duto, em que as cargas gerais que são transferidas da porção de engate de duto para a porção intermediária através dos sensores de carga.[0049] In one embodiment of the present invention, there is a load sensor located between the intermediate housing and the duct engagement portion, and the gap between the intermediate housing and the duct engagement portion, to ensure that the total load is transferred to the load sensor. Such an arrangement has an additional advantage of reducing the need to frequently remove the load sensor due to wear of the duct engagement portion. According to the example in which the gripping means are pins, screws or threads, said gripping means preferably comprises a rod extending through a hole formed in the duct engagement portion. Preferably, there is also a gap between the orifice and the rod to prevent the rod from bearing loads during handling of the duct, wherein the general loads that are transferred from the duct engagement portion to the intermediate portion through the load sensors.

[0050] Opcionalmente, pelo menos um sensor de carga é uma célula de carga. Opcionalmente, a célula de carga é uma célula de carga de três eixos geométricos. A rigidez compressiva da célula de carga deve ser pelo menos superior à rigidez compressiva de um bloco convencional. Isso deve alcançar uma medição com mais precisão e confiabilidade do carregamento. A rigidez total do bloco de carga deve ser a mesma ou similar à rigidez total de um bloco convencional, como dentro de +/- 1% da rigidez do bloco convencional.[0050] Optionally, at least one load sensor is a load cell. Optionally, the load cell is a three-axis load cell. The compressive stiffness of the load cell must be at least greater than the compressive stiffness of a conventional block. This should achieve more accurate and reliable measurement of loading. The total stiffness of the load block must be the same or similar to the total stiffness of a conventional block, such as within +/- 1% of the stiffness of the conventional block.

[0051] Opcionalmente, o ou cada bloco de carga tem pelo menos 3 sensores de carga para aumentar a sensibilidade do bloco de carga. Adicional e opcionalmente, o ou cada bloco de carga tem 4 sensores de carga para aprimorar a estabilidade do bloco de carga. Preferencialmente, os quatro sensores de carga são localizados simetricamente dentro do bloco de carga.[0051] Optionally, the or each load block has at least 3 load sensors to increase the sensitivity of the load block. Additionally and optionally, the or each load block has 4 load sensors to enhance the stability of the load block. Preferably, the four load sensors are located symmetrically within the load block.

[0052] Opcionalmente, o tensionador de tubulação compreende um ou mais meios de gravadores/armazenamento de dados, transmissores de dados ou ambos.[0052] Optionally, the pipe tensioner comprises one or more means of data recorders/storage, data transmitters or both.

[0053] Os dados gerados por um bloco de carga podem ser armazenados em qualquer meio de armazenamento/gravador de dados adequado que pode ser próximo e/ou sobre e/ou no bloco de carga, ou poderia ser transmitido através de qualquer meio de transmissão adequado, com fio ou sem fio, a partir do bloco de carga para uma locação separada para armazenar e/ou processar, ou para relançar adicionalmente, ou qualquer combinação dos mesmos.[0053] Data generated by a payload block may be stored on any suitable storage medium/data recorder that may be near and/or on and/or on the payload block, or could be transmitted via any transmission medium suitable, wired or wireless, from the load block to a separate location for storage and/or processing, or for additional relaunch, or any combination thereof.

[0054] Um meio de armazenamento/gravador de dados pode compreender qualquer forma de gravação de dados ou dispositivo ou aparelho de memória, tipicamente, um chip ou um dispositivo de memória ou similares, capaz de gravar e/ou armazenar dados para processamento subsequente. Opcionalmente, dados em um gravador de dados são transferidos por download ou retransmitidos para um receptor apropriado para armazenamento e/ou processamento e/ou retransmissão ou transmissão.[0054] A data storage medium/recorder may comprise any form of data recording or memory device or apparatus, typically a chip or memory device or the like, capable of recording and/or storing data for subsequent processing. Optionally, data on a data recorder is downloaded or retransmitted to an appropriate receiver for storage and/or processing and/or retransmission or transmission.

[0055] Opcionalmente, um transmissor de dados inclui um ou mais transmissores, opcionalmente, com uma antena, capaz de transmitir dados a partir do bloco de carga para um receptor apropriado. Um exemplo inclui transmissão sem fio para um receptor sem fio parcial ou completamente localizado no tensionador de tubulação ou adjacente ao mesmo ou remoto a partir do mesmo. Exemplos de tecnologias de transmissão de dados sem fio incluem, mas não se limitam ao wi-fi, com base nos padrões IEEE 802.11 e Bluetooth.[0055] Optionally, a data transmitter includes one or more transmitters, optionally, with an antenna, capable of transmitting data from the payload block to an appropriate receiver. An example includes wireless transmission to a wireless receiver partially or completely located on or adjacent to or remote from the pipe tensioner. Examples of wireless data transmission technologies include, but are not limited to, Wi-Fi, based on IEEE 802.11 standards, and Bluetooth.

[0056] Opcionalmente, o tensionador de tubulação inclui um ou mais unidades de retransmissão ou aparelhos, capazes de retransmitir dados ou outras informações a partir do bloco de carga para uma ou mais locações remotas, como o usuário ou operador do tensionador de tubulação, ou um espaço de controle adequado ou locação de controle remoto através de qualquer meio de transmissão adequado, com fio ou sem fio.[0056] Optionally, the pipe tensioner includes one or more relay units or apparatus, capable of relaying data or other information from the load block to one or more remote locations, such as the user or operator of the pipe tensioner, or a suitable control space or remote control location via any suitable transmission means, wired or wireless.

[0057] Opcionalmente, o bloco de carga compreende um transmissor de dados sem fio. Opcionalmente, o transmissor de dados sem fio é preso de modo liberável ao alojamento intermediário. O transmissor de dados sem fio pode transmitir dados em tempo real ou armazenados na memória principal gerados pelo bloco de carga, ou dados que foram armazenados localmente pelo bloco de carga antes da transmissão. Os dados podem ser transmitidos a partir do bloco de carga para quaisquer um ou mais meios de armazenamento/gravador de dados ou unidades de retransmissão ou similares mencionados.[0057] Optionally, the load block comprises a wireless data transmitter. Optionally, the wireless data transmitter is releasably secured to the intermediate housing. The wireless data transmitter may transmit real-time or main memory-stored data generated by the payload block, or data that was stored locally by the payload block prior to transmission. Data may be transmitted from the payload block to any one or more of the aforementioned data storage/recorder media or relay units or the like.

[0058] Opcionalmente, o bloco de carga compreende um pacote de potência para suprir potência para o transmissor de dados sem fio. Opcionalmente, o pacote de potência é preso de modo liberável ao alojamento intermediário. Opcionalmente, o transmissor de dados sem fio e o pacote de potência são presos de modo liberável aos lados opostos do alojamento intermediário para aprimorar a estabilidade do bloco de carga.[0058] Optionally, the load block comprises a power pack to supply power to the wireless data transmitter. Optionally, the power pack is releasably secured to the intermediate housing. Optionally, the wireless data transmitter and power pack are releasably secured to opposite sides of the intermediate housing to enhance the stability of the payload block.

[0059] A presente invenção fornece também um método de monitoramento do carregamento entre um duto submarino e um tensionador de tubulação conforme descrito acima.[0059] The present invention also provides a method of monitoring loading between a subsea pipeline and a pipe tensioner as described above.

[0060] Os dutos submarinos foram discutidos inicialmente no presente documento, e são alongados tipicamente, opcionalmente, têm um comprimento de muitos metros, incluindo muitos quilômetros, com uma superfície externa regular e tipicamente circular. A superfície externa do duto submarino é tipicamente um ou mais revestimentos ou bainhas protetoras, em geral, uma bainha protetora polimérica, contra a qual os blocos de um tensionador de tubulação se engatam. O duto submarino pode ser para transportar fluidos e/ ou outros serviços sob a água, incluindo comunicações submarinas ou de fundo do mar ou suprimento de substâncias químicas. A presente invenção não é limitada pela natureza do duto submarino. Assim, o duto submarino inclui um duto submarino rígido assim como um duto submarino flexível.[0060] Subsea pipelines were initially discussed in the present document, and are typically elongated, optionally have a length of many meters, including many kilometers, with a regular and typically circular outer surface. The outer surface of the subsea pipeline is typically one or more protective coatings or sheaths, generally a polymeric protective sheath, against which the blocks of a pipeline tensioner engage. The subsea pipeline may be for transporting fluids and/or other services underwater, including subsea or seabed communications or chemical supply. The present invention is not limited by the nature of the subsea pipeline. Thus, the subsea pipeline includes a rigid subsea pipeline as well as a flexible subsea pipeline.

[0061] No método de monitoramento do carregamento, pelo menos um dos blocos de pelo menos um de trilhos contínuos opostos é um bloco de carga que compreende um ou mais sensores de carga. A natureza e a ação de um bloco de carga e de um sensor de carga são descritas no presente documento, e se aplicam igualmente ao método de medição do carregamento de acordo com a presente invenção.[0061] In the method of monitoring load, at least one of the blocks of at least one of opposing continuous rails is a load block comprising one or more load sensors. The nature and action of a load block and a load sensor are described herein, and apply equally to the method of measuring load according to the present invention.

[0062] O método compreende também a etapa de medir o carregamento no bloco de carga ou em cada bloco de carga. A medição pode ser executada com o uso de qualquer processo ou disposição adequada, tipicamente, com base no carregamento entre um duto submarino e o bloco de carga causando uma deformação ou esforço nos um ou mais sensores de carga, o que pode fornecer uma medição, por exemplo, na forma de uma ou mais emissões de sinal elétrico, que podem ser medidas e, de preferência, gravadas, local ou remotamente.[0062] The method also comprises the step of measuring the load on the load block or on each load block. The measurement may be performed using any suitable process or arrangement, typically based on loading between a subsea pipeline and the load block causing a deformation or strain on the one or more load sensors, which may provide a measurement, for example, in the form of one or more electrical signal emissions, which can be measured and, preferably, recorded, locally or remotely.

[0063] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende adicionalmente a etapa de retransmitir a medição do carregamento para um outro processador e/ou locação.[0063] Optionally, the method of the present invention further comprises the step of retransmitting the load measurement to another processor and/or location.

[0064] A medição do carregamento pode compreender uma única figura ou valor, ou pode compreender uma pluralidade de medições ou valores, que podem ser processados individualmente ou processados de uma maneira agregada, para fornecer uma medição final ou conjunto de dados.[0064] The loading measurement may comprise a single figure or value, or may comprise a plurality of measurements or values, which may be processed individually or processed in an aggregated manner, to provide a final measurement or data set.

[0065] Por exemplo, uma medição do carregamento ‘normal’ pode ajudar a indicar como a força de aperto do tensionador é distribuída na tubulação. Tais informações podem ajudar a detectar qualquer sobrecarga em um bloco ou uma tubulação, como em uma zona de revestimento de junta de campo ou uma falta de aperto.[0065] For example, a measurement of 'normal' loading can help indicate how the tightening force of the tensioner is distributed in the pipeline. Such information can help detect any overload in a block or pipe, such as a field joint coating zone or a lack of tightness.

[0066] E/ou uma medição do carregamento axial pode ajudar a indicar como a força de aperto total é suportada, e como a mesma é distribuída entre cada bloco e/ou dentro de um bloco e/ou na tubulação.[0066] And/or a measurement of the axial load can help indicate how the total clamping force is supported, and how it is distributed between each block and/or within a block and/or in the piping.

[0067] Além disso, durante o lançamento de tubulação, o movimento de onda pode resultar em variações de tensão de tração grande e repetitiva da tubulação que pode levar à fadiga da dita tubulação. Por conseguinte, a medição de carga axial pode ajudar a fornecer orientação na tensão de tração durante o lançamento de tubulação e, assim, um melhor entendimento da fadiga da tubulação durante o lançamento. Tais dados podem ser usados subsequentemente para validar o projeto de tubulação ou para aprimorar seu projeto para futuros projetos. Nesse ínterim, uma medição do carregamento lateral pode ajudar a indicar a distribuição da força de aperto dentro de um bloco.[0067] Furthermore, during pipeline laying, wave movement can result in large and repetitive tensile stress variations of the pipeline that can lead to fatigue of said pipeline. Therefore, axial load measurement can help provide guidance on tensile stress during pipeline laying and thus a better understanding of pipeline fatigue during laying. Such data can subsequently be used to validate the piping design or to improve its design for future projects. In the meantime, a measurement of lateral loading can help indicate the distribution of clamping force within a block.

[0068] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o método da presente invenção compreende adicionalmente medição em tempo real do carregamento. A medição em tempo real pode ser executada intermitente, continuamente ou uma combinação das mesmas, opcionalmente, com frequência periódica regular ou irregular, ou alterações periódicas entre as mesmas. Opcionalmente, o operador de o tensionador de tubulação tem capacidade de medir o carregamento entre um duto submarino e o tensionador de tubulação em uma disposição, regime ou sequência predeterminada durante o manuseio do duto submarino que passa pelo tensionador de tubulação. Opcionalmente, o tempo ou temporização da medição do carregamento é variável durante o uso do tensionador de tubulação para permitir que o operador varie a medição, e para ter variação nos dados fornecidos pelo método da presente invenção.[0068] According to an embodiment of the present invention, the method of the present invention further comprises real-time measurement of loading. Real-time measurement can be performed intermittently, continuously, or a combination thereof, optionally with regular or irregular periodic frequency, or periodic changes therebetween. Optionally, the operator of the pipe tensioner has the ability to measure the loading between a subsea pipeline and the pipe tensioner in a predetermined arrangement, regime or sequence while handling the subsea pipeline passing through the pipe tensioner. Optionally, the time or timing of the loading measurement is variable during use of the pipe tensioner to allow the operator to vary the measurement, and to have variation in the data provided by the method of the present invention.

[0069] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende medir continuamente o carregamento, em particular, durante a passagem de um duto submarino através do tensionador de tubulação.[0069] Optionally, the method of the present invention comprises continuously measuring the loading, in particular, during the passage of a subsea pipeline through the pipe tensioner.

[0070] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende adicionalmente as etapas de: fornecer pelo menos um bloco como um bloco de carga capaz de medir um ou mais dentre o grupo que compreende: carregamento axial, carregamento normal e carregamento lateral; e medir um ou mais carregamentos no bloco de carga.[0070] Optionally, the method of the present invention further comprises the steps of: providing at least one block as a load block capable of measuring one or more of the group comprising: axial loading, normal loading and lateral loading; and measuring one or more loads on the load block.

[0071] A natureza e o projeto dos um ou mais blocos de carga são descritos no presente documento, e se aplicam igualmente ao método da presente invenção.[0071] The nature and design of the one or more load blocks are described in the present document, and apply equally to the method of the present invention.

[0072] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende medir e gravar o carregamento de cada bloco de carga no tensionador de tubulação.[0072] Optionally, the method of the present invention comprises measuring and recording the loading of each load block on the pipe tensioner.

[0073] Opcionalmente, o método da presente invenção que compreende medir o carregamento ao longo de pelo menos um eixo geométrico do bloco de carga, adicional ou opcionalmente, todos os três eixos geométricos do bloco de carga.[0073] Optionally, the method of the present invention comprising measuring the loading along at least one geometric axis of the load block, additionally or optionally, all three geometric axes of the load block.

[0074] Opcionalmente, o bloco de carga compreende uma porção de sustentação de trilho e uma porção de engate de duto, e o método da presente invenção compreende adicionalmente a etapa de localizar uma ou mais células de carga entre a porção de sustentação de trilho e a porção de engate de duto, que transfere o carregamento total a partir da porção de sustentação de trilho para a porção de engate de duto através das uma ou mais células de carga, e que mede o carregamento no bloco de carga com o uso das uma ou mais células de carga. A natureza e o projeto de uma porção de sustentação de trilho e de uma porção de engate de duto são descritos no presente documento, e se aplicam igualmente ao método da presente invenção. Adicional e opcionalmente, o bloco de carga inclui uma porção intermediária, que tem opcionalmente um alojamento para uma ou mais células de carga conforme descrito adicionalmente no presente documento.[0074] Optionally, the load block comprises a rail supporting portion and a duct engagement portion, and the method of the present invention further comprises the step of locating one or more load cells between the rail supporting portion and the duct coupling portion, which transfers the total load from the rail supporting portion to the duct engagement portion through the one or more load cells, and which measures the loading on the load block using the one or more or more load cells. The nature and design of a rail supporting portion and a duct coupling portion are described herein, and apply equally to the method of the present invention. Additionally and optionally, the load block includes an intermediate portion, which optionally has a housing for one or more load cells as further described herein.

[0075] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende adicionalmente as etapas de: mover um duto submarino através do tensionador de tubulação com o uso dos trilhos contínuos opostos; e monitorar a passagem do duto submarino através do tensionador de tubulação com base na medição do carregamento no bloco de carga ou em cada bloco de carga.[0075] Optionally, the method of the present invention further comprises the steps of: moving a subsea pipeline through the pipe tensioner with the use of opposing continuous rails; and monitor the passage of the subsea pipeline through the pipe tensioner based on measuring the loading on the load block or on each load block.

[0076] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende um duto tensionador que tem pelo menos dois, como dois ou quatro, trilhos opostos, cada trilho tem pelo menos um bloco de carga em uma posição simétrica e oposta, e que compreende adicionalmente as etapas de: mover um duto submarino através do tensionador de tubulação com o uso dos trilhos contínuos opostos; e monitorar o carregamento no tensionador durante o engate dos blocos de carga simétricos e opostos contra o duto.[0076] Optionally, the method of the present invention comprises a tensioning duct that has at least two, such as two or four, opposing rails, each rail having at least one load block in a symmetrical and opposite position, and which additionally comprises the steps of: moving a subsea pipeline through the pipe tensioner with the use of the opposing continuous rails; and monitor the load on the tensioner during engagement of the symmetrical and opposing load blocks against the duct.

[0077] A presente invenção fornece também uma montagem de lançamento de tubulação marinha que compreende um tensionador de tubulação conforme definido no presente documento. Tipicamente, a montagem de lançamento de tubulação marinha inclui uma torre, cuja torre inclui o tensionador de tubulação. A montagem de lançamento de tubulação marinha é disposta tipicamente em uma embarcação para alto mar, que é um navio ou uma barcaça ou similar, e pode ser também móvel, em particular, rotacional para fornecer uma direção de lançamento de duto ‘angulada’ em relação a uma embarcação. A montagem de lançamento de tubulação marinha pode incluir um ou mais outros suportes, chassis, ou tensionadores de tubulação em linha com o tensionador de tubulação da presente invenção.[0077] The present invention also provides a marine pipeline launching assembly comprising a pipeline tensioner as defined herein. Typically, the marine pipeline laying assembly includes a tower, which tower includes the pipeline tensioner. The marine pipeline laying assembly is typically arranged on a seagoing vessel, which is a ship or a barge or the like, and may also be movable, in particular, rotational to provide an 'angled' pipeline laying direction relative to to a vessel. The marine pipeline launch assembly may include one or more other supports, chassis, or pipeline tensioners in line with the pipeline tensioner of the present invention.

[0078] A Figura 2 mostra uma versão simplificada de um tensionador de tubulação 30 que é similar ao tensionador 1A mostrado na Figura 1, e que compreende múltiplos trilhos contínuos 32 que são adaptados para engatar um duto submarino (não mostrado) e sustentar pelo menos o peso do duto à medida que o mesmo se desloca na direção F conforme mostrado ou em uma direção oposta.[0078] Figure 2 shows a simplified version of a pipeline tensioner 30 that is similar to the tensioner 1A shown in Figure 1, and which comprises multiple continuous rails 32 that are adapted to engage a subsea pipeline (not shown) and support at least the weight of the duct as it moves in direction F as shown or in the opposite direction.

[0079] Os trilhos contínuos 32 são acionados por motores (não mostrados), e são, cada um, sustentados por um chassi 34 montado em um estrutura de suporte 36 por cilindros 38. Os cilindros 38 fornece movimento relativo dos trilhos 32 a fim de fornecer força de aperto entre os trilhos 32 e o duto.[0079] The continuous rails 32 are driven by motors (not shown), and are each supported by a chassis 34 mounted on a support structure 36 by cylinders 38. The cylinders 38 provide relative movement of the rails 32 in order to provide clamping force between the rails 32 and the duct.

[0080] Cada trilho contínuo 32 compreende múltiplos blocos de tensionador de tubulação 40 convencionais, e em que pelo menos um bloco de carga 42 compreende um ou mais sensores de carga, cujos exemplos são descritos doravante no presente documento.[0080] Each continuous rail 32 comprises multiple conventional pipe tensioner blocks 40, and wherein at least one load block 42 comprises one or more load sensors, examples of which are described hereinafter.

[0081] O tensionador de tubulação 30 pode ser parte de uma montagem de lançamento de tubulação marinha.[0081] The pipeline tensioner 30 may be part of a marine pipeline launching assembly.

[0082] A Figura 3 mostra um primeiro bloco de carga 70 útil na presente invenção. O primeiro bloco de carga 70 tem uma porção de engate de duto 72, um alojamento intermediário 74, e um placa de base 76. O primeiro bloco de carga 70 tem também um bloco de mola 90.[0082] Figure 3 shows a first payload block 70 useful in the present invention. The first load block 70 has a duct engagement portion 72, an intermediate housing 74, and a base plate 76. The first load block 70 also has a spring block 90.

[0083] A porção de engate de duto 72 pode ser formada de uma fundição superior, que tem tipicamente um formato em linha de vale para auxiliar o engate de um duto em uso.[0083] The duct engagement portion 72 may be formed from an upper casting, which typically has a valley-line shape to aid engagement of a duct in use.

[0084] O alojamento intermediário 74 aloja quatro células de carga 80 localizado entre uma superfície superior do alojamento intermediário 74 e a porção de engate de duto 72. Em particular, cada célula de carga 80 é aparafusada ao alojamento intermediário 74 e à porção de engate de duto 72.[0084] The intermediate housing 74 houses four load cells 80 located between an upper surface of the intermediate housing 74 and the duct engagement portion 72. In particular, each load cell 80 is bolted to the intermediate housing 74 and the engagement portion of duct 72.

[0085] O primeiro bloco de carga 70 pode ser usado como o bloco de carga 42 no tensionador de tubulação 30 mostrado na Figura 2. A placa de base 76 do primeiro bloco de carga 70 inclui aberturas para preensão do primeiro bloco de carga 70 a um trilho contínuo. O bloco de mola 90 é presa entre a placa de base 76 e o alojamento intermediário 74. O bloco de mola 90 tem um corpo retangular com um núcleo vazado central.[0085] The first load block 70 can be used as the load block 42 in the pipe tensioner 30 shown in Figure 2. The base plate 76 of the first load block 70 includes openings for gripping the first load block 70 to a continuous trail. The spring block 90 is clamped between the base plate 76 and the intermediate housing 74. The spring block 90 has a rectangular body with a central hollow core.

[0086] A Figura 3 mostra também o primeiro bloco de carga 70 que tem um pacote de potência 86 e um transmissor sem fio 88. O pacote de potência 86 pode fornecer a potência exigida para operar o transmissor sem fio 88. O transmissor sem fio 88 fornece a capacidade de enviar uma medição ou dados na forma de um sinal para um registrador adequado de dados para processamento, ou para um relé adequado próximo ao tensionador de tubulação. O pacote de potência 86 e o transmissor sem fio 88 são presos aos lados do alojamento intermediário 74 por parafusos 84.[0086] Figure 3 also shows the first load block 70 which has a power pack 86 and a wireless transmitter 88. The power pack 86 can provide the power required to operate the wireless transmitter 88. The wireless transmitter 88 provides the ability to send a measurement or data in the form of a signal to a suitable data recorder for processing, or to a suitable relay near the pipe tensioner. The power pack 86 and wireless transmitter 88 are secured to the sides of the intermediate housing 74 by screws 84.

[0087] A Figura 4 mostra detalhe de uma célula de carga 80 na Figura 3, em que a célula de carga 80 é uma unidade separável do restante do primeiro bloco de carga 70, e, portanto, que pode ser removida em caso de falha. Isso possibilita também calibração mais fácil da célula de carga 80 antes de sua instalação dentro do primeiro bloco de carga 70, em ou com uma bancada de teste de teste.[0087] Figure 4 shows a detail of a load cell 80 in Figure 3, in which the load cell 80 is a separable unit from the remainder of the first load block 70, and therefore can be removed in the event of failure. . This also enables easier calibration of the load cell 80 prior to its installation within the first load block 70, on or with a test test stand.

[0088] A célula de carga 80 pode compreender um núcleo principal 100 que tem uma seção transversal que é ou é quase constante. O núcleo principal 100 tem, em geral, um formato cilíndrico. O núcleo principal 100 compreende, de preferência, coberturas de todo e de fundo 101, e pelo menos um suporte ou fundação 102 localizada entre as coberturas 101. Opcionalmente, o núcleo principal 100 compreende pelo menos duas fundações 102; mais opcionalmente, quatro fundações 102, em geral, em uma configuração simétrica entre as coberturas de topo e de fundo 101 conforme mostrado na Figura 4.[0088] The load cell 80 may comprise a main core 100 that has a cross section that is or is nearly constant. The main core 100 generally has a cylindrical shape. The main core 100 preferably comprises top and bottom covers 101, and at least one support or foundation 102 located between the covers 101. Optionally, the main core 100 comprises at least two foundations 102; more optionally, four foundations 102, generally in a symmetrical configuration between the top and bottom covers 101 as shown in Figure 4.

[0089] Opcionalmente, a seção transversal e a altura da fundação ou de cada fundação 102 possibilitam uma medida precisa da carga imposta na célula de carga 80.[0089] Optionally, the cross-section and height of the foundation or each foundation 102 enable an accurate measurement of the load imposed on the load cell 80.

[0090] Em uma modalidade da presente invenção, o núcleo principal da célula de carga 80 é usinada a partir de uma única peça ou bloco de material, com a finalidade de formar uma montagem unitária. Por exemplo, as coberturas de topo e de fundo 101 e as fundações 102 mostradas na Figura 4 poderiam ser formadas a partir de um único bloco de material adequado.[0090] In one embodiment of the present invention, the main core of the load cell 80 is machined from a single piece or block of material, for the purpose of forming a unitary assembly. For example, the top and bottom covers 101 and foundations 102 shown in Figure 4 could be formed from a single block of suitable material.

[0091] A Figura 4 mostra um transdutor 104 fixo a cada fundação 102. Em geral, a carga aplicada ao primeiro bloco de carga 70 leva a uma alteração de resistência elétrica dos transdutores 104 que é proporcional e/ou diretamente proporcional à carga aplicada. Como vários parâmetros (como temperatura) podem induzir também variação de resistência elétrica, os transdutores 104 são, de preferência, dispostos para compensar qualquer variação de resistência elétrica induzida por tais parâmetros diferentes da carga. Por conseguinte, a medição final não é, de preferência, afetada por temperatura ou outros tais parâmetros.[0091] Figure 4 shows a transducer 104 fixed to each foundation 102. In general, the load applied to the first load block 70 leads to a change in electrical resistance of the transducers 104 that is proportional and/or directly proportional to the applied load. As various parameters (such as temperature) can also induce variation in electrical resistance, the transducers 104 are preferably arranged to compensate for any variation in electrical resistance induced by such parameters other than the load. Therefore, the final measurement is preferably not affected by temperature or other such parameters.

[0092] As Figuras 5a e 5b mostram um segundo bloco de carga 110 que tem uma porção de sustentação de trilho 112, uma porção de engate de duto 114 e um sensor de carga 116 localizado entre a porção de sustentação de trilho 112 e a porção de engate de duto 114. A porção de engate de duto 114, o sensor de carga 116 e a porção de sustentação de trilho 112 podem ser todos usinados a partir de uma peça ou bloco de material adequado, como, mas não se limita a, aço. Dessa forma, a porção de engate de duto 114, o sensor de carga 116 e a porção de sustentação de trilho 112 são, assim, fixos em conjunto para fornecer um bloco de carga mais robusto e compacto.[0092] Figures 5a and 5b show a second load block 110 that has a rail support portion 112, a duct engagement portion 114 and a load sensor 116 located between the rail support portion 112 and the duct engagement portion 114. The duct engagement portion 114, the load sensor 116, and the rail support portion 112 may all be machined from a workpiece or block of suitable material, such as, but not limited to, steel. In this way, the duct engagement portion 114, the load sensor 116 and the rail support portion 112 are thus fixed together to provide a more robust and compact load block.

[0093] Opcionalmente em um segundo bloco de carga 110, o sensor de carga 116 compreende uma ou mais fundações 118, em que cada fundação 118 tem opcionalmente um ou mais transdutores 120 na mesma. Em geral, a carga aplicada ao bloco de carga 110 leva a uma alteração de resistência elétrica do transdutor (ou transdutores) 120 que é proporcional e/ou diretamente proporcional à carga aplicada. Novamente, como vários parâmetros (como temperatura) podem induzir também a variação de resistência elétrica, os transdutores 120 são, de preferência, dispostos para compensar qualquer variação de resistência elétrica induzida por tais parâmetros diferentes da carga. Por conseguinte, a medição final não é, de preferência, afetada por temperatura ou outros tais parâmetros. Tipicamente, há vários transdutores 120 por fundação 118, em geral, cinco transdutores por fundação 118. Ter múltiplos transdutores por fundação pode fornecer uma avaliação aprimorada ou mais precisa do desempenho geral do trilho.[0093] Optionally in a second load block 110, the load sensor 116 comprises one or more foundations 118, wherein each foundation 118 optionally has one or more transducers 120 therein. In general, the load applied to the load block 110 leads to a change in electrical resistance of the transducer (or transducers) 120 that is proportional and/or directly proportional to the applied load. Again, as various parameters (such as temperature) can also induce variation in electrical resistance, the transducers 120 are preferably arranged to compensate for any variation in electrical resistance induced by such parameters other than the load. Therefore, the final measurement is preferably not affected by temperature or other such parameters. Typically, there are multiple transducers 120 per foundation 118, typically five transducers per foundation 118. Having multiple transducers per foundation can provide an improved or more accurate assessment of overall rail performance.

[0094] Opcionalmente, o sensor de carga compreende de seis a nove fundações. As Figuras 5a e 5b mostram o segundo sensor de carga que tem nove fundações 118. O número, a seção transversal e a altura da fundação ou de cada fundação permitem uma medida precisa da carga.[0094] Optionally, the load sensor comprises six to nine foundations. Figures 5a and 5b show the second load sensor which has nine foundations 118. The number, cross-section and height of the foundation or each foundation allow for an accurate measurement of the load.

[0095] As Figuras 6a e 6b mostram vistas esquemáticas de um método de monitoramento do carregamento entre um duto submarino 200 e dois trilhos contínuos opostos 202 de um tensionador de tubulação (não mostrado de outro modo), como o tensionador de tubulação mostrado na Figura 2.[0095] Figures 6a and 6b show schematic views of a method of monitoring loading between a subsea pipeline 200 and two opposing continuous rails 202 of a pipe tensioner (not otherwise shown), such as the pipe tensioner shown in Figure two.

[0096] As Figuras 6a e 6b mostram de forma diagramática cada trilho contínuo 202 que diversos blocos de tensionador convencionais 204, e um bloco de carga 206 que compreende um ou mais sensores de carga de acordo com a presente invenção, (como os primeiro e segundo sensores de carga 70, 110 descritos anteriormente no presente documento). Os blocos de carga 206 estão em uma posição simétrica e oposta.[0096] Figures 6a and 6b diagrammatically show each continuous rail 202 having several conventional tensioner blocks 204, and a load block 206 comprising one or more load sensors in accordance with the present invention, (such as the first and according to load sensors 70, 110 described previously in this document). The load blocks 206 are in a symmetrical and opposite position.

[0097] As Figuras 6a e 6b mostram de forma diagramática o movimento dos trilhos opostos 202 de uma maneira conhecida, tipicamente, em moção simétrica oposta, para mover o duto 200 para baixo entre os mesmos de uma maneira conhecida na técnica.[0097] Figures 6a and 6b diagrammatically show the movement of opposing rails 202 in a known manner, typically, in opposite symmetrical motion, to move the duct 200 downward between them in a manner known in the art.

[0098] A Figura 6a mostra o movimento dos blocos de carga 206 da presente invenção para se engatar inicialmente no duto 200 e se deslocarem junto com o duto 200, até que os mesmos desengatem com o duto 200 como pela Figura 6b após o deslocamento do comprimento da porção de engate do tensionador de tubulação.[0098] Figure 6a shows the movement of the load blocks 206 of the present invention to initially engage with the duct 200 and move along with the duct 200, until they disengage with the duct 200 as in Figure 6b after displacement of the length of the coupling portion of the pipe tensioner.

[0099] Assim, as Figuras 6a e 6b mostram o movimento de um duto submarino 200 através do tensionador de tubulação com os usos dos trilhos contínuos opostos 202, e o monitoramento da passagem do duto submarino 200 através do tensionador de tubulação com base na medição do carregamento no ou em cada bloco de carga 206 por monitoramento do carregamento no tensionador durante o engate dos blocos de carga simétricos e opostos 206 contra o duto 200. Opcionalmente, o método compreende medir os carregamentos compressivos e de cisalhamento nos blocos de carga 206.[0099] Thus, Figures 6a and 6b show the movement of a subsea pipeline 200 through the pipe tensioner with the uses of opposing continuous rails 202, and the monitoring of the passage of the subsea pipeline 200 through the pipe tensioner based on measurement of loading on or in each load block 206 by monitoring the loading on the tensioner during engagement of the symmetrical and opposing load blocks 206 against the duct 200. Optionally, the method comprises measuring the compressive and shear loads on the load blocks 206.

[0100] A Figura 7 mostra um gráfico contínuo e, opcionalmente, em tempo real da medição contínua de carga pelos blocos de carga 206 contra a posição do duto à medida que a mesma passa pelo tensionador de tubulação (e/ou contra o tempo). Os picos mostram as posições dos cilindros hidráulicos de sustentação. Assim, a Figura 7 mostra um carregamento ‘zero’ inicial para a disposição mostrada na Figura 6a, com o carregamento subindo rapidamente para um primeiro pico quando os blocos de carga 206 se engatam primeiramente no duto 200. O primeiro pico é seguido por uma pequena redução no carregamento quando o bloco de carga 206 se desloca para baixo com o duto 200 entre as Figuras 6a e 6b, seguido por um segundo pico quando o bloco de carga 206 se desengata do duto 200 mostrado na Figura 6b.[0100] Figure 7 shows a continuous and, optionally, real-time graph of the continuous measurement of load by the load blocks 206 against the position of the pipeline as it passes through the pipe tensioner (and/or against time). . The peaks show the positions of the supporting hydraulic cylinders. Thus, Figure 7 shows an initial 'zero' loading for the arrangement shown in Figure 6a, with the loading rising rapidly to a first peak when the load blocks 206 first engage the duct 200. The first peak is followed by a small reduction in loading when the load block 206 moves downward with the duct 200 between Figures 6a and 6b, followed by a second peak when the load block 206 disengages from the duct 200 shown in Figure 6b.

[0101] A Figura 7 mostra um perfil de carregamento compressivo ao longo de um duto, que permite que um operador ou usuário entenda como o carregamento ocorreu para aquele duto, e confirme sua adequação, ou como o tensionador poderia realizar para o mesmo duto ou duto similar. Essas informações podem ser fornecidas pelo operador ou usuário modificando ou substituindo blocos convencionais no tensionador de tubulação, e blocos de carga diferentes podem ser fornecidos para substituir tipos diferentes de blocos convencionais e/ou funcionar com tipos diferentes de tensionadores de tubulação.[0101] Figure 7 shows a compressive loading profile along a pipeline, which allows an operator or user to understand how loading occurred for that pipeline, and confirm its suitability, or how the tensioner could perform for the same pipeline or similar duct. This information may be provided by the operator or user modifying or replacing conventional blocks in the pipe tensioner, and different load blocks may be provided to replace different types of conventional blocks and/or work with different types of pipe tensioners.

[0102] Os dados na Figura 7 poderiam ser fornecidos e tempo real por transmissão das medições de carga para um processador adequado, como um computador do tipo laptop ou computador próximo, etc., opcionalmente, através de um ou mais relés, ou os dados poderiam ser armazenados nos blocos de carga 206 para transferência por download e processamento subsequentes.[0102] The data in Figure 7 could be provided in real time by transmitting the load measurements to a suitable processor, such as a laptop-type computer or nearby computer, etc., optionally, through one or more relays, or the data could be stored in payload blocks 206 for subsequent downloading and processing.

[0103] Os dados na Figura 7 poderiam ser usados também como meios para calcular ou como uma indicação de fadiga ou desgaste de uma parte do tensionador de tubulação, como as superfícies de bloco, os mancais de roletes ou cilindros, etc., em que um perfil de carregamento diferente é detectado e/ou para detectar qualquer sobrecarregamento ou falta de carregamento entre o duto e o tensionador de tubulação. Por exemplo, a presente invenção poderia ajudar a indicar a presença de ‘Revestimentos de Junta de Campo’ conforme discutido no presente documento, e sua locação, espessura corretas e etc, mas detectou a variação esperado no carregamento. Esses dados poderiam fornecer também informações no comportamento de atrito entre o bloco e o duto durante o lançamento.[0103] The data in Figure 7 could also be used as a means to calculate or as an indication of fatigue or wear of a part of the pipe tensioner, such as the block surfaces, roller or cylinder bearings, etc., where a different loading profile is detected and/or to detect any overloading or underloading between the pipeline and the pipe tensioner. For example, the present invention could help indicate the presence of 'Field Joint Linings' as discussed in the present document, and their correct location, thickness, etc., but detect the expected variation in loading. This data could also provide information on the frictional behavior between the block and the pipe during launch.

[0104] A presente invenção fornece um tensionador de tubulação e um método capaz de medir e gravar opcionalmente tanto o carregamento compressivo quanto o carregamento de cisalhamento, e para capturar o efeito de vários tipos de duto em um tensionador de tubulação, diferentemente de uma peça de teste padrão de duto que tem um aferidor de esforço na mesma. A gravação de dados pode ser concluída em terra ou no mar durante as instalações ao vivo, em particular, com base no uso de um transmissor de dados sem fio, e permite funcionalidade adicional, como a capacidade de pós-processar dados ao vivo para monitoramento de fadiga e/ou carga.[0104] The present invention provides a pipeline tensioner and a method capable of optionally measuring and recording both compressive loading and shear loading, and for capturing the effect of various types of ductwork on a pipeline tensioner, as opposed to a one-piece duct test pattern that has a stress gauge in it. Data recording can be completed on land or at sea during live installations, in particular based on the use of a wireless data transmitter, and allows for additional functionality such as the ability to post-process live data for monitoring of fatigue and/or load.

[0105] A presente invenção facilita também o teste de tensionadores de tubulação longos, o que não é possível com tubulações de teste conhecidas, que vem apenas com comprimentos curtos ‘padrões’.[0105] The present invention also facilitates the testing of long pipe tensioners, which is not possible with known test pipes, which only come in 'standard' short lengths.

[0106] A presente invenção permite também o teste de um tensionador de tubulação a ser executado em altas velocidades de lançamento de tubulação, em particular, em uma velocidade de lançamento de tubulação total ou ‘normal‘, novamente diferentemente de tubulações de teste padrões.[0106] The present invention also allows testing of a pipe tensioner to be performed at high pipe laying speeds, in particular, at a full or 'normal' pipe laying speed, again unlike standard test pipes.

[0107] A presente invenção permite também medir uma carga total aplicada a um duto se os trilhos contínuos forem dotados de blocos de carga suficientes de acordo com a presente invenção ao longo de seus comprimentos.[0107] The present invention also allows measuring a total load applied to a duct if the continuous rails are provided with sufficient load blocks in accordance with the present invention along their lengths.

[0108] A presente invenção permite que dados mostrem um perfil de carregamento compressivo e/ou de cisalhamento ao longo de um comprimento de duto ou trilho, o que permite que um operador ou usuário preveja carregamentos de produtos de duto diferentes, incluindo tubulações rígidas ou flexíveis ou umbilicais, especialmente, produtos de duto de diâmetros diferentes, e estar preparado para diferenças na rigidez compressiva ou no comportamento de atrito de certos dutos.[0108] The present invention allows data to show a compressive and/or shear loading profile along a length of pipeline or rail, which allows an operator or user to predict loadings of different pipeline products, including rigid piping or flexible or umbilical, especially, duct products of different diameters, and be prepared for differences in the compressive stiffness or frictional behavior of certain ducts.

[0109] A presente invenção pode ser aplicada também em um ambiente de teste em terra, ou em um ambiente de teste no mar ou durante as operações de lançamento ou recuperação no mar.[0109] The present invention can also be applied in a test environment on land, or in a test environment at sea or during launch or recovery operations at sea.

[0110] A presente invenção pode ser usada também para validar a modelagem preditiva de operações de lançamento ou recuperação de duto, permitindo operações de lançamento ou recuperação de duto reais com mais rapidez ou, de outro modo, mais rápidas, economizando o OPEX grande envolvido em operações de lançamento ou recuperação de duto.[0110] The present invention can also be used to validate predictive modeling of pipeline launch or recovery operations, enabling faster or otherwise faster actual pipeline launch or recovery operations, saving the large OPEX involved in pipeline launching or recovery operations.

Claims (21)

1. Tensionador de tubulação (30) para lançar ou recuperar um duto submarino que compreende pelo menos dois trilhos contínuos opostos (32) capazes de conter o duto submarino, em que cada trilho tem uma pluralidade de blocos (40) montada no trilho contínuo para entrar em contato com o duto submarino, em que pelo menos um dos blocos é um bloco de carga (42) que compreende um ou mais sensores de carga para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino, caracterizado pelo fato de que o bloco de carga (42) compreende uma porção de sustentação de trilho (112) e uma porção de engate de trilho (114), e em que pelo menos um sensor de carga (116) é localizado em um espaço entre a porção de sustentação de trilho (112) e a porção de engate de trilho (114).1. Pipe tensioner (30) for launching or recovering a subsea pipeline comprising at least two opposing continuous rails (32) capable of containing the subsea pipeline, wherein each rail has a plurality of blocks (40) mounted on the continuous rail for contacting the subsea pipeline, wherein at least one of the blocks is a load block (42) comprising one or more load sensors for measuring loading on the load block during handling of the subsea pipeline, characterized by the fact that the load block (42) comprises a rail support portion (112) and a rail engagement portion (114), and wherein at least one load sensor (116) is located in a space between the support portion (112) and the rail engagement portion (114). 2. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada bloco de pelo menos um dos trilhos contínuos (32) é um bloco de carga (42).2. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that each block of at least one of the continuous rails (32) is a load block (42). 3. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um bloco de carga (42) mede um ou mais do grupo que compreende: carregamento axial, carregamento normal e carregamento lateral.3. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that at least one load block (42) measures one or more of the group comprising: axial loading, normal loading and lateral loading. 4. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende folga entre a porção de sustentação de trilho (112) e a porção de engate de trilho (114).4. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that it comprises a gap between the rail support portion (112) and the rail engagement portion (114). 5. Tensionador de tubulação (30), de acordo com q a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de carga (72) é uma célula de carga (80).5. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that at least one load sensor (72) is a load cell (80). 6. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da célula de carga (80) é uma célula de carga de três eixos geométricos.6. Pipe tensioner (30), according to claim 5, characterized by the fact that at least one of the load cell (80) is a three-axis load cell. 7. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bloco de carga (42) tem pelo menos três sensores de carga.7. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that the load block (42) has at least three load sensors. 8. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bloco de carga tem quatro sensores de carga.8. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that the load block has four load sensors. 9. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais gravadores de dados, transmissores de dados ou ambos.9. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that it additionally comprises one or more data recorders, data transmitters or both. 10. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bloco de carga compreende um transmissor de dados sem fio (88).10. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that the load block comprises a wireless data transmitter (88). 11. Tensionador de tubulação (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada bloco de cada um dos trilhos contínuos é um bloco de carga.11. Pipe tensioner (30), according to claim 1, characterized by the fact that each block of each of the continuous rails is a load block. 12. Montagem de lançamento de tubulação marinha caracterizada pelo fato de que compreende um tensionador de tubulação (30) do tipo definido na reivindicação 1.12. Marine pipeline launching assembly characterized by the fact that it comprises a pipeline tensioner (30) of the type defined in claim 1. 13. Método de monitoramento do carregamento entre um duto submarino (200), e um tensionador de tubulação (30) para lançar ou recuperar o duto submarino, o tensionador de tubulação compreendendo pelo menos dois trilhos contínuos opostos (202) capazes de conter o duto submarino, e cada trilho tem uma pluralidade de blocos (204) montada no trilho contínuo para entrar em contato com o duto submarino, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: fornecer pelo menos um bloco da pluralidade de blocos como um bloco de carga (206) compreendendo uma porção de sustentação de trilho (112), uma porção de engate de trilho (114), um ou mais sensores de carga localizados em um espaço entre a porção de sustentação de trilho (112) e a porção de engate de trilho (114) para medir carregamento no bloco de carga durante o manuseio do duto submarino; e medir o carregamento no ou em cada bloco de carga.13. Method of monitoring loading between a subsea pipeline (200), and a pipeline tensioner (30) for launching or recovering the submarine pipeline, the pipeline tensioner comprising at least two opposing continuous rails (202) capable of containing the pipeline subsea, and each rail has a plurality of blocks (204) mounted on the continuous rail for contacting the subsea pipeline, characterized in that it comprises at least the steps of: providing at least one block of the plurality of blocks as a block load (206) comprising a rail supporting portion (112), a rail engaging portion (114), one or more load sensors located in a space between the rail supporting portion (112) and the rail coupling (114) for measuring loading on the cargo block during subsea pipeline handling; and measuring the loading on or in each load block. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de retransmitir a medição do carregamento para um outro local.14. Method, according to claim 13, characterized by the fact that it additionally comprises the step of retransmitting the load measurement to another location. 15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de gravar a medição do carregamento no bloco de carga (206).15. Method according to claim 13, characterized by the fact that it additionally comprises the step of recording the load measurement on the load block (206). 16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente medir em tempo real o carregamento.16. Method according to claim 13, characterized by the fact that it additionally comprises measuring the load in real time. 17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente medir continuamente o carregamento.17. Method according to claim 13, characterized by the fact that it further comprises continuously measuring the load. 18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o bloco de carga é capaz de medir um ou mais do grupo compreendendo: carregamento axial, carregamento normal e carregamento lateral, e o método compreende ainda medir um ou mais dentre carregamento axial, carregamento normal e carregamento lateral.18. Method according to claim 13, characterized by the fact that the load block is capable of measuring one or more of the group comprising: axial loading, normal loading and lateral loading, and the method further comprises measuring one or more of axial loading, normal loading and lateral loading. 19. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: localizar uma ou mais células de carga entre a porção de sustentação de trilho e a porção de engate de trilho, transferir o carregamento geral da porção de sustentação de trilho para a porção de engate de trilho através das uma ou mais células de carga; e medir o carregamento no bloco de carga usando as uma ou mais células de carga.19. Method according to claim 13, characterized in that it further comprises the steps of: locating one or more load cells between the rail supporting portion and the rail engaging portion, transferring the general load of the portion of rail support for the rail engagement portion through the one or more load cells; and measuring the loading on the load block using the one or more load cells. 20. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: mover o duto submarino (200) através do tensionador de tubulação (30) usando os trilhos contínuos opostos (202); e monitorar a passagem do duto submarino através do tensionador de tubulação com base na medição do carregamento no bloco de carga (206).20. Method, according to claim 13, characterized by the fact that it further comprises the steps of: moving the subsea pipeline (200) through the pipe tensioner (30) using the opposing continuous rails (202); and monitoring the passage of the subsea pipeline through the pipe tensioner based on measuring the loading on the load block (206). 21. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o tensionador de tubulação (30) tem dois ou quatro trilhos opostos (202), cada trilho tem pelo menos um bloco de carga (206) em uma posição simétrica e oposta com o outro dostrilhos, e compreende adicionalmente as etapas de: mover o duto submarino (200) através do tensionador de tubulação usando os trilhos contínuos opostos; e monitorar o carregamento no tensionador durante o engate dos blocos de carga simétricos e opostos contra o duto.21. Method according to claim 13, characterized in that the pipe tensioner (30) has two or four opposing rails (202), each rail has at least one load block (206) in a symmetrical position and opposite with each other of the rails, and further comprises the steps of: moving the subsea pipeline (200) through the pipeline tensioner using the opposing continuous rails; and monitor the load on the tensioner during engagement of the symmetrical and opposing load blocks against the duct.
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