BR112019026680A2

BR112019026680A2 - conjunto de cinta de supressão de viv

Info

Publication number: BR112019026680A2
Application number: BR112019026680-1A
Authority: BR
Inventors: Martin Esselbrugge; André Luur Jan Steenhuis
Original assignee: Bluemarine Offshore Yard Services B.V.
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2020-06-30
Also published as: DK3638937T3; BR112019026680B1; CA3066363A1; RU2753951C2; AU2018285352A1; EP3638937A1; AU2018285352B2; US10774949B2; SG11201911663RA; RU2020100720A; BR112019026680A8; WO2018231061A1; RU2020100720A3; EP3638937B1; NL2019077B1; US20200141517A1

Abstract

CONJUNTO DE CINTA DE SUPRESSÃO DE VIV A presente invenção se refere a cintas de supressão de vibração induzida por vórtices (VIV), em particular cintas de supressão de VIV que estejam dispostas em tubulações submarinas. A presente invenção fornece um conjunto de cinta de supressão de VIV (9,11) compreendendo um casco de suporte de aletas em cinta (23,25), que está configurado para ser disposto contra a superfície externa de uma seção de tubulação, e pelo menos uma aleta em cinta (15) apresentando uma ponta de aleta (35) e uma base de aleta (37). O casco de suporte de aletas em cinta (23,25) compreende uma abertura (29), que está configurada para inserção da aleta (15) nela, e a aleta (15) está dotada, na base de aleta, com uma âncora (39), âncora esta que está configurada para se engatar ao casco de suporte de aletas (23,25) no lado de tubulação da abertura. Além disso, a abertura é uma fenda. Além disso, a fenda é dimensionada para permitir que a aleta (15) seja inserida na fenda a partir do lado de tubo da fenda com a ponta de aleta (35) guiando até que a base de aleta (37) se engate ao casco.

Description

“CONJUNTO DE CINTA DE SUPRESSÃO DE VIV”

[0001] A presente invenção se refere a cintas de supressão de Vibração Induzida por Vórtice (VIV), em particular cintas de supressão de VIV, que são dispostas em tubulações submarinas.

[0002] Um corpo cilíndrico que interage com um escoamento de fluido externo, tal como uma tubulação submarina, que interage com as correntes marinhas, produz vórtices que trafegam à jusante com o escoamento de fluido. Em particular, são produzidas assim chamadas ruas de vórtices de Von Karman, que são o resultado de vórtices sendo derramados a partir de lados alternados do corpo cilíndrico. Quando um único vórtice for derramado, um padrão de escoamento assimétrico se forma em torno do corpo cilíndrico e muda a distribuição de pressões. Isso significa que o derramamento alternado de vórtices pode criar forças laterais periódicas sobre o corpo cilíndrico em questão, fazendo com que oO corpo cilíndrico vibre. Se a frequência de derramamento de vórtices for similar à frequência natural do corpo cilíndrico, ocorrerá ressonância. Para tubulações submarinas, a amplitude de tal vibração induzida por vórtice pode ser inúmeras vezes o diâmetro da tubulação.

[0003] Para supressão de vibração induzida por vórtice de tubulações submarinas, é conhecido fornecer tubulações submarinas com as assim chamadas cintas de supressão de VIV. A expressão “cintas de supressão de VIV" tipicamente se refere a aletas que são dispostas sobre a superfície externa da parede do tubo em um padrão helicoidal. Para a disposição das aletas sobre a superfície externa da parede do tubo, cascos de suporte de aletas em cinta são dispostos sobre a superfície externa da parede do tubo, a partir de cujos cascos as aletas se projetam. De maneira geral, os cascos são projetados para cobrir metade ou um terço da superfície periférica da tubulação ao longo de um certo trecho da tubulação, tal que dois ou três suportes de aletas em cinta possam ser dispostos sobre a parede do tubo para cobrir a superfície periférica completa de um certo trecho da tubulação. Correias são tipicamente usadas para amarrar os cascos de suporte de aletas em cinta à tubulação.

[0004] Em geral, os cascos de suporte de aletas em cinta são dispostos sobre a superfície externa da parede do tubo a bordo de uma embarcação de assentamento de tubulações durante o processo de assentamento de uma tubulação submarina sobre o leito marinho. Tal embarcação de assentamento de tubulações apresenta uma fábrica a bordo, na qual trechos da tubulação são soldados cabeça a cauda, por meio do quê se aumenta o comprimento da tubulação. Depois da soldagem de um trecho de tubulação à extremidade da embarcação da tubulação, a tubulação é movida em direção ao leito marinho, a fim de abrir espaço a bordo para um trecho subsequente de tubo a ser soldado à extremidade da embarcação da tubulação. A bordo da embarcação, a tubulação é suportada de maneira móvel por rolos. Para suportar a tubulação a bordo, são dispostos os assim chamados rolos S-lay sobre o convés da fábrica e sobre uma assim chamada estrutura de stinger. A estrutura de stinger é uma estrutura curvada que suporta a tubulação em uma transição a partir de uma orientação substancialmente horizontal, sobre o convés da fábrica, para uma orientação substancialmente vertical na água. Depois da disposição dos cascos de suporte de aletas em cinta sobre a superfície externa da parede do tubo ao longo de um certo trecho da tubulação, os cascos de suporte de aletas em cinta e as aletas dispostas sobre eles tem que passar por rolos, sobre os quais a tubulação é suportada, enquanto o trecho da tubulação em questão estiver sendo movido ao longo do convés da fábrica e do stinger para a água.

[0005] Para serem capazes de passar por um rolo, exige-se que as aletas se curvem enquanto passam pelo rolo e sejam recuperadas depois de passarem pelo rolo. Em vista disso, as aletas são, de preferência, projetadas para serem flexíveis. Por outro lado, o casco de suporte de aletas em cinta é, de preferência, projetado para ser rígido, a fim de prevenir àa deformação do casco de suporte de aletas em cinta enquanto estiver passando por um rolo. A deformação do casco de suporte de aletas em cinta enquanto estiver passando por um rolo pode, por exemplo, resultar em um padrão de onda a ser formado no casco de suporte de aletas em cinta. Esse fenômeno é conhecido como onda de rolo e é indesejável.

[0006] Portanto, embora uma aleta em cinta necessite ser flexível, um casco de suporte de aletas em cinta, sobre o qual é disposta a aleta em cinta, necessita ser rígido. Como um resultado dessas exigências contraditórias da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta, fornecendo um único produto de cinta de supressão de VIV, isto é, um casco de suporte de aletas em cinta apresentando disposta sobre ele uma aleta em cinta, são impostos desafios técnicos. Quando a carga dos rolos aumenta, isto é, quando o peso da tubulação aumenta, os desafios técnicos aumentam em vista do fato de que, para resistir às cargas dos rolos aumentadas, a aleta em cinta necessita ser mais flexível enquanto que o casco de suporte de aletas em cinta necessita ser mais rígido.

[0007] Aqui, reconhece-se que as descrições nos documentos US2005/201832, WO-2004/009949 e WO- 2007/027087 abordam algumas das considerações acima em configurações ligeiramente similares como aquela da presente descrição.

[0008] No entanto, a presente invenção tem como um de seus objetivos abordar os desafios técnicos acima enfrentados, ao fornecer um produto de cinta de supressão de VIV.

[0009] Para tal, a presente invenção fornece um conjunto de cinta de supressão de VIV, conforme definido na reivindicação de conjunto independente apensa. O conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a presente invenção compreende um casco de suporte de aletas em cinta, que é configurado para ser disposto contra a superfície externa de uma seção de tubo, e pelo menos uma aleta em cinta tendo uma ponta de aleta e uma base de aleta. O casco de suporte de aletas em cinta compreende uma abertura, que é configurada para inserção da aleta nela, e a aleta é dotada, na base de aleta, com uma âncora, âncora esta que é configurada para engate ao casco de suporte de aletas no lado do tubo da abertura.

[0010] No conjunto de supressão de VIV de acordo com a invenção, a aleta em cinta e o casco de suporte de aletas em cinta são elementos separados, cada um dos quais pode ser projetado para atender às suas próprias exigências. A aleta em cinta pode ser projetada como um elemento separado para atender às exigências de flexibilidade, enquanto que o casco de suporte de aletas em cinta pode ser projetado como um elemento separado para atender às exigências de rigidez. Em particular, a aleta em cinta e o casco de suporte de aletas em cinta, de maneira vantajosa, podem ser feitos de materiais apresentando propriedades diferentes, isto é, um material relativamente rígido pode ser usado para o fornecimento do casco de suporte de aletas em cinta, enquanto que um material relativamente flexível pode ser usado para o fornecimento da aleta em cinta. A anexação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta, no conjunto de acordo com a invenção, por meio de uma abertura no casco de suporte de aletas em cinta, que é configurada para inserção da aleta nela, e de uma âncora fornecida na base de aleta, que é configurada para engate ao casco de suporte de aletas no lado do tubo da abertura, não exige a adesão ou a fixação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta. Esse último fato é vantajoso no sentido de que a montagem do conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a presente invenção não exige uma etapa de adesão ou uma etapa de fixação, por meio disto simplificando o conjunto.

Além disso, os desafios técnicos relacionados à adesão e à fixação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta, fornecidos por dois elementos separados, podem ser evitados.

Por exemplo, a adesão de um conjunto de aletas em cinta de um primeiro material a um casco de suporte de aletas em cinta de um segundo material, que seja diferente do primeiro material, impõe dificuldades técnicas com respeito à compatibilidade entre um adesivo e os materiais da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta.

No conjunto de acordo com a invenção, isso não é um problema.

Além disso, a fixação de um conjunto de aletas em cinta a um casco de suporte de aletas em cinta, por meio de fixadores, impõe dificuldades técnicas com respeito à compatibilidade do fixador com o ambiente corrosivo, no qual é usado o produto de cinta de supressão de VIV.

Novamente, no conjunto de acordo com a invenção, isso não é um problema.

Portanto, a cinta de supressão de VIV de acordo com a presente invenção não somente propicia que a aleta em cinta e o casco de suporte de aletas em cinta possam ser concretizados por elementos separados, mas também propicia um modo vantajoso de anexação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta, em particular, sem fixadores e adesivos.

Além disso, de acordo com a presente invenção, a abertura é uma fenda, que é dimensionada para possibilitar que a aleta seja inserida na fenda a partir do lado de tubo da fenda, com a ponta de aleta guiando até que a base de aleta se engate ao casco, para se conseguir os efeitos, funcionalidade e aperfeiçoamentos descritos aqui, abaixo, sob referência, por exemplo, às Figuras 5-7.

[0011] Modalidades vantajosas do conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção são definidas nas reivindicações que dependem da reivindicação de conjunto independente apensa.

[0012] De preferência, a largura da fenda é menor do que as espessuras combinadas da âncora na base de aleta. Por meio disto, consegue-se que a aleta não possa ser facilmente puxada através da fenda quando grandes forças de tração e/ou de cisalhamento externas forem exercidas pelos rolos do stinger sobre a aleta em cinta. Uma largura combinada menor do que o tamanho da fenda não está, de maneira alguma, excluída e espera-se também que funcione, porém, a aleta possivelmente poderia ser puxada para fora mais facilmente, que é precisamente uma razão para aletas não inseridas no casco a partir do lado de fora.

[0013] A presente invenção fornece adicionalmente um casco de suporte de aletas em cinta de ou para um conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção, conforme descrito aqui.

[0014] A presente invenção fornece adicionalmente uma aleta em cinta de ou para um conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção, conforme descrito aqui.

[0015] A presente invenção fornece adicionalmente um método para o fornecimento de um produto de cinta de supressão de VIV conforme definido na reivindicação 15.

O método de acordo com a invenção compreende O fornecimento de um casco de suporte de aletas em cinta, que é configurado para ser disposto contra a superfície externa de uma seção de tubo, o casco de suporte de aletas em cinta compreendendo uma abertura, que é configurada para inserção de uma aleta nela, e o fornecimento de pelo menos uma aleta em cinta a ser inserida na abertura, a aleta em cinta apresentando uma ponta de aleta e uma base de aleta, sendo que a aleta é dotada, na base de aleta, com uma âncora.

O método compreende adicionalmente a inserção da aleta em cinta na abertura de maneira tal que, uma vez inserida, a âncora, na base de aleta em cinta, se engate ao casco de suporte de aletas, no lado de tubo da abertura, e que a ponta de aleta em cinta se projete no lado oposto da abertura.

Em uma modalidade preferida, a aleta em cinta e o casco de suporte de aletas em cinta são fornecidos por transporte da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta para um local de montagem; e a aleta em cinta é inserida na abertura do casco de suporte de aletas em cinta no local de montagem.

Por transporte da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta para o local de montagem em estado desmontado, é necessário menos volume de transporte em relação ao transporte da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta em estado montado.

Uma vez que, conforme descrito aqui acima, a anexação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta, no conjunto de acordo com a invenção, não exige adesão ou fixação da aleta em cinta ao casco de suporte de aletas em cinta, oO conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a presente invenção pode ser rapidamente montado no local de montagem.

[0016] A presente invenção fornece adicionalmente um método para o fornecimento de uma tubulação com uma cinta de supressão de VIV conforme definida na reivindicação 17. O método para o fornecimento de uma tubulação com uma cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção compreende o fornecimento de um conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção, conforme descrito aqui, acima, e conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, e a disposição do casco de suporte de aletas em cinta, com a aleta em cinta inserida na abertura do casco de suporte de aletas em cinta na superfície externa de uma parede de tubo da tubulação. De preferência, o método compreende adicionalmente a amarração do casco de suporte de aletas em cinta na parede de tubo da tubulação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] As figuras anexas são usadas para ilustrar, de maneira esquemática, modalidades exemplificativas da presente invenção, atualmente preferidas e não limitantes. As vantagens acima e outras, das características e dos objetos da invenção, tornar-se-ão mais evidentes e a invenção será melhor entendida a partir da seguinte descrição detalhada, quando lida em conjunto com as figuras acompanhantes, nas quais:

[0018] A Figura l mostra, em vista lateral, uma embarcação de assentamento de tubulações, assentando uma tubulação sobre o leito marinho;

[0019] A Figura 2 mostra, em vista em perspectiva, um trecho de uma tubulação da Figura l apresentando uma pluralidade de conjuntos de cinta de supressão de VIV de acordo com a invenção e dispostos sobre ele;

[0020] A Figura 3 mostra, em vista em perspectiva, oO trecho de tubulação da Figura 2 suportado sobre rolos a bordo da embarcação de assentamento de tubulações da Figura 1;

[0021] A Figura 4 mostra, em vista lateral, o trecho de tubulação da Figura 3 com dois dos conjuntos de cinta de supressão de VIV removidos do trecho de tubulação;

[0022] A Figura 5 mostra, em vista em perspectiva, um dos conjuntos de cinta de supressão de VIV removidos da Figura 4;

[0023] A Figura 6 mostra, em vista de fundo, o conjunto de cinta de supressão de VIV da Figura 5;

[0024] As Figuras 7A, 7B e 7C mostram uma vista de seção do conjunto de cinta de supressão de VIV da Figura 6, ao longo de uma parte da linha de seção indicada na Figura 6, sendo que as figuras três situações durante o processo de inserção de uma aleta em cinta em uma abertura de um casco de suporte de aletas em cinta do conjunto de cinta de supressão de VIV;

[0025] A Figura 8 mostra uma vista de seção da parte do conjunto de cinta de supressão de VIV mostrado na Figura 7A, ao longo de uma linha de seção indicada na Figura 7A;

[0026] A Figura 9 mostra uma vista de seção da parte do conjunto de cinta de supressão de VIV mostrado na Figura 7C, ao longo de uma linha de seção indicada na

Figura 7C, sendo que o casco de suporte de aletas em cinta está disposto em uma parede da tubulação; e

[0027] As Figuras 10 a 12 mostram uma modalidade alternativa da aleta em cinta das Figuras 8 e 9, assim como um modo alternativo de inserção da aleta em cinta no casco de suporte de aletas em cinta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0028] Na Figura l, uma embarcação de assentamento de tubulações 1 é mostrada durante o processo de assentamento de uma tubulação 3 sobre o leito marinho 5. A embarcação de assentamento de tubulações l1 apresenta uma fábrica a bordo, na qual trechos da tubulação são soldados cabeça a cauda, por meio do quê se aumenta o comprimento da tubulação. Depois da soldagem de um trecho de tubulação à extremidade da embarcação da tubulação, a tubulação é movida em direção ao leito marinho, a fim de abrir espaço a bordo para um trecho subsequente de tubulação a ser soldado à extremidade da embarcação da tubulação. A bordo da embarcação 1, a tubulação é suportada de maneira móvel por rolos em uma orientação substancialmente horizontal. Para suportar a tubulação a bordo da embarcação, os rolos são dispostos sobre o convés da fábrica e sobre uma assim chamada estrutura de stinger 7, que, na modalidade da embarcação de assentamento de tubulações mostrada na Figura 1, está suspensa a partir da popa da embarcação 1. A estrutura de stinger 7 é uma estrutura curvada que suporta a tubulação 3 em uma transição a partir de uma orientação substancialmente horizontal para uma orientação substancialmente vertical. Conforme mostrado na Figura l, a parte da tubulação 3, entre a extremidade da embarcação da tubulação 3 e o leito marinho 5, apresenta duas curvaturas em direções opostas, por meio do quê se forma um formato de S. Portanto, refere-se a esse modo de assentamento de uma tubulação sobre o leito marinho como S-lay. Alternativamente, a embarcação de assentamento de tubulações pode ser equipada com uma fábrica, na qual a extremidade da embarcação da tubulação é mantida em uma orientação vertical. Nesse modo alternativo de assentamento de tubulações, a parte da tubulação entre a extremidade da embarcação da tubulação e o leito marinho apresenta duas curvaturas em direções opostas, por meio do quê se forma um formato de J. Portanto, refere-se a esse modo de assentamento de uma tubulação sobre o leito marinho como J-lay. Embora a presente invenção seja particularmente vantajosa em S- lay, a invenção também pode ser aplicada em J-lay.

[0029] Na Figura 2, é mostrado um trecho da tubulação

3. Sobre a parede da tubulação, do trecho da tubulação 3 mostrado, está uma pluralidade de conjuntos de cinta de supressão de VIV (Vibração Induzida por Vórtices) 9, 11. Os conjuntos de cinta de supressão de VIV 9 dotam a tubulação com três séries 13a, 13b, l3c de aletas em cinta 15, sendo que a série 13a, 13b, l13c de aletas em cinta 15 se estende ao longo de três trajetórias helicoidais, que estão uniformemente distribuídas sobre a circunferência da parede da tubulação. As aletas em cinta 15 se projetam a partir da superfície periférica da parede da tubulação e reduzem a formação de vórtices quando o trecho da tubulação 3 mostrado for submerso na água e exposto a correntes marinhas.

[0030] Na Figura 3, o trecho de tubulação 3 da Figura 2 é mostrado a bordo da embarcação de assentamento de tubulações da Figura l. O trecho da tubulação 3 é suportado por rolos 17. Na Figura 3, é mostrado que, a bordo da embarcação de assentamento de tubulações, um par 19 de conjuntos de cinta de supressão de VIV 9, 11 está prestes a ser disposto sobre a parede 21 da tubulação. Cada um dos conjuntos de cinta de supressão de VIV compreende um casco de suporte de aletas em cinta 23, 25 e uma pluralidade de aletas em cinta 15 suportada pelo e se projetando a partir do casco de suporte de aletas em cinta 23, 25. Os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 são, cada qual, concretizados pelo respectivo corpo em formato de tubo semi-cilíndrico. Os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25, cada qual, apresentam duas bordas longitudinais 23a, 23b, 25a, 25b. Quando dispostos sobre a parede 21 da tubulação, os pares de bordas longitudinais adjacentes 23a, 25a; 23b, 25b se correspondem. As bordas longitudinais correspondentes 23a, 25a; 23b, 25b apresentam, na modalidade mostrada, formatos intertravantes complementares. Na modalidade mostrada, as bordas longitudinais correspondentes 23a, 25a; 23b, 25b são escalonadas. Bordas longitudinais opostas 23a, 23b; 25a, 25b, de cada par de cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25, são escalonados em direções opostas, em particular, de maneira tal que um par de bordas longitudinais correspondentes 23a, 25a trave o movimento do casco de suporte de aletas 23 em relação ao casco de suporte 25, em uma direção longitudinal da tubulação indicada pela seta A, enquanto que o outro par de bordas longitudinais correspondentes 23b, 25b trava o movimento do casco de suporte de aletas 23 em relação ao casco de suporte 25, na outra direção longitudinal da tubulação indicada pela seta B. Como um resultado, uma vez que ambos os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 estejam dispostos sobre a parede 21 da tubulação e as bordas longitudinais correspondentes 23a, 25a; 23b, 25b estejam em um relacionamento de correspondência, é bloqueado o movimento dos cascos de suporte de aletas 23, 25, um em relação ao outro, em ambas as direções longitudinais da tubulação. Depois da disposição de ambos os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 sobre a parede 21 da tubulação com as bordas longitudinais correspondentes 23a, 25a; 23b, 25b em um relacionamento de correspondência, os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 são ligados em conjunto por meio de pelo menos uma correia 27, que está disposta em torno de ambos os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25. Os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 diferem um do outro pelo fato de que o casco de suporte de aletas em cinta 23 suporta uma das três séries de aletas em cinta 15, enquanto que o casco de suporte de aletas em série 25 suporta as outras duas das três séries de aletas em cinta 15.

[0031] Nas Figuras 3, 5 e 6 é também mostrado que as extremidades de face 23c, 23d, 25c, 25d dos cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 são também escalonadas. O projeto escalonado das extremidades de face permite intertravar as extremidades de face de cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25. Os projetos escalonados das bordas longitudinais e das extremidades de face dos cascos de suporte de aletas em cinta são vantajosos, mas podem ser omitidos em certas aplicações.

[0032] Conforme ilustrado na Figura 4, quando passam pelos rolos, as aletas em cinta 15 são curvadas pelos rolos 17. Ver, em particular, a aleta com sinal de referência 15a, que passa pelo rolo com sinal de referência l17a.

[0033] Nas Figuras 5 e 6, é mostrado que o casco de suporte de aletas em cinta 23 compreende uma pluralidade de aberturas concretizadas por fendas alongadas 29a a 29f. As fendas alongadas 29 se estendem através do casco de suporte de aletas em cinta 9 e desembocam tanto na superfície interna 31 quanto na superfície externa 33 do casco de suporte de aleta em cinta 23. A superfície interna 31 está disposta sobre a parede 21 da tubulação. Refere-se também ao lado das fendas 29, onde as fendas 29 desembocam na superfície interna 31, como o lado de tubulação (ou de tubo) das aberturas concretizadas como fendas 29a a 29f. Refere-se também ao lado das fendas 29, onde as fendas 29 desembocam na superfície externa 33, como o lado de aletas das aberturas concretizadas pelas fendas 29a a 29f. As aberturas concretizadas pelas fendas 29a a 29f são, cada qual, configuradas para inserção de uma aleta em cinta 15 nela. Nas Figuras 5 e 6, duas das fendas 29a e 29b não apresentam qualquer aleta nelas inserida, enquanto que cada uma das fendas 29c a 29f apresenta uma aleta em cinta nela inserida.

[0034] Nas Figuras 7A a 7C, é ilustrada a inserção de uma aleta em cinta 15 em uma fenda livre 29, do casco de suporte de aletas em cinta 23. Na Figura 7A, uma aleta em cinta 15 é mostrada enquanto posicionada no lado de tubulação da fenda 29. A aleta em cinta 15 apresenta uma ponta de aleta 35 e uma base de aleta 37. Na Figura 7A, a ponta de aleta 35 aponta em direção à fenda 29. A aleta em cinta 15 é dimensionada de maneira tal que, conforme mostrado na Figura 7B, a aleta em cinta 15 possa ser inserida na fenda 29 com a ponta de aleta 25 primeiro. A aleta em cinta 15 está dotada, na base de aleta 37, com uma âncora concretizada por um flange periférico 39. O flange periférico 39 é configurado para engate ao casco de suporte de aleta 23 no lado da tubulação de fenda 29. O casco de suporte de aletas em cinta 23 apresenta, no lado de tubulação da fenda 29, um assento concretizado por um recesso periférico 43, que se estende em torno da fenda 29 e que, conforme mostrado na Figura 7C, está configurado para acomodar o flange 39 nele. Uma vez acomodado no recesso 43, o flange 39 impede que a aleta em cinta 15 se mova em relação ao casco de suporte de aletas em cinta 23, na direção da seta C, para fora da fenda 29. Além disso, uma vez que o casco de suporte de aletas em cinta 23 esteja disposto sobre a parede 21 da tubulação, a aleta em cinta 15 é impedida de se mover em relação ao casco de suporte de aletas em cinta 23, na direção da seta D, para fora da fenda 29. Consequentemente, uma vez que oO casco de suporte de aletas em cinta 23 esteja disposto sobre a parede 21 da tubulação, a aleta em cinta 15 é impedida de se mover para fora da fenda 29.

[0035] A fim de permitir que a aleta em cinta 15 seja curvada quando passar por um rolo 17, conforme ilustrado na Figura 4, a aleta em cinta 15 é projetada para ser flexível. A flexibilidade exigida pode resultar no fato de que, a base de aleta 37, que está acomodada no assento 43, se deforme sob a influência das forças exercidas sobre a ponta de aleta 35 pelo rolo 17, enquanto passar pelo rolo. Tal deformação pode resultar no fato de que a aleta em cinta 15 seja danificada ou mesmo de ser puxada para fora da fenda 29. Para aumentar a resistência contra as forças exercidas sobre a ponta de aleta 35 pelo rolo 17, enquanto passar pelo rolo, o flange 39 e o recesso 43 são dimensionados de maneira tal que, conforme mostrado na Figura 7C, uma vez acomodado no recesso 43, o flange 39 esteja alinhado com a superfície interna 31 do casco de suporte de aletas em cinta 23. Essa característica efetivamente previne que o flange 39 se mova no recesso 43 sob influência de forças exercidas sobre a ponta de aleta 35 pelo rolo 17, enquanto passar pelo rolo. Neste contexto, observa-se que o casco de suporte de aletas em cinta 23 está firmemente comprimido contra a parede 21 da tubulação pelo rolo 17, quando a aleta em cinta 15, suportada pelo casco de suporte de aletas em cinta 23, passar pelo rolo

17. Isso impede que o casco de suporte de aletas em cinta 23 seja puxado para longe a partir da parede 21 da tubulação, sob influência de forças exercidas sobre a ponta de aleta 35 pelo rolo 17, quando passar pelo rolo, o que pode resultar no fato de o recesso 34 ser movido para longe da parede 21 da tubulação, por meio do quê permitindo que o flange 39 se mova para fora do recesso

43. Em uma modalidade alternativa vantajosa, ao invés de estar alinhado com a superfície interna 31 do casco de suporte de aletas em cinta 23, uma vez acomodado no recesso 43, o flange 39 e o recesso 43 podem ser dimensionados de maneira tal que o flange apresente um superdimensionamento em relação ao recesso 43, em particular um superdimensionamento que resulte no fato de que o flange 39 se projete a partir do recesso 43, uma vez acomodado nele. Em uma modalidade alternativa, o flange 39 está firmemente preso entre a superfície de fundo 45 do recesso 43 e a parede 21 da tubulação, quando o casco de suporte de aletas em cinta 23 estiver firmemente comprimido contra a parede 21 da tubulação pelo rolo 17, enquanto a aleta em cinta 15, suportada pelo casco de suporte de aletas em cinta 23, passar pelo rolo 17.

[0036] Nas Figuras 5, 6 e 7A-7C, é mostrado o casco de suporte de aletas em cinta 23. O casco de suporte de aletas em cinta 25 corresponde ao casco de suporte de aletas em cinta 23, embora o casco de suporte de aletas em cinta 25 apresente duas séries de fendas 29 para acomodar duas séries de aletas em cinta.

[0037] Conforme discutido aqui acima, para permitir que a aleta em cinta 15 seja curvada quando passar por um rolo 17, conforme ilustrado na Figura 4, a aleta em cinta 15 é projetada para ser flexível. Ao contrário,

para impedir que os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 sejam deformados sob influência das forças exercidas sobre eles, quando passarem pelos rolos 17, em particular para impedir que ocorra a assim chamada onda de rolo, enquanto, ao mesmo tempo, efetivamente suportando as aletas em cinta 15, os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 são projetados para serem rígidos.

Uma vez que, de acordo com a invenção, a aleta em cinta 15 e o casco de suporte de aletas em cinta 23, são elementos separados, que são montados para formar um conjunto de aletas em cinta de supressão de VIV, a aleta em cinta 15 e o casco de suporte de aletas em cinta 23, 25 podem ser feitos de materiais com propriedades diferentes.

A aleta em cinta 15 pode ser feita de um material, que seja projetado para apresentar a flexibilidade que seja necessária para a aleta em cinta 15 se curvar quando passar pelo rolo 19 e para ser recuperada depois de passar pelo rolo.

Ao mesmo tempo, oO casco de suporte de aletas em cinta 23,25 pode ser feito de um material, que seja projetado para apresentar a rigidez que é necessária para impedir a onda de rolo e para suportar de maneira efetiva a aleta em cinta 15. Em uma modalidade preferida, o casco de suporte de aletas em cinta é feito de uma poliolefina, tal como polipropileno.

No entanto, o casco de suporte de aletas em cinta poderia, por exemplo, também ser feito a partir de um polietileno rígido (HDPE), e outro material, tal como, por exemplo ABS, também poderia ser adequado.

Em uma modalidade preferida, a aleta em cinta é feita de poliuretano, mas, ao invés de poliuretano, um elastômero vulcanizado, tal como uma borracha, ou um plastômero (copolímero em blocos de LLDPE) poderia funcionar muito bem. Outros materiais para o casco de suporte de aletas em cinta e/ou para a aleta em cinta podem ser menos, igualmente ou mais adequados. O escopo da presente invenção, de maneira alguma, está limitado a qualquer material específico.

[0038] Além disso, a anexação da aleta em cinta 15 ao casco de suporte de aletas em cinta 23, 25, de acordo com a presente invenção, não exige adesão ou fixação da aleta em cinta 15 ao casco de suporte de aletas em cinta 23, 25. Esse último fato é vantajoso no sentido de que a montagem do conjunto de cinta de supressão de VIV de acordo com a presente invenção não exige uma etapa de adesão ou uma etapa de fixação, por meio disto simplificando o conjunto. Além disso, a compatibilidade entre um adesivo e os materiais da aleta em cinta 15 e do casco de suporte de aletas em cinta 23, 25 não é um problema no projeto dos materiais para a aleta em cinta e para o casco de suporte de aletas em cinta 23, 25. Adicionalmente ainda, uma vez que a anexação da aleta em cinta 15 ao casco de suporte de aletas em cinta 23, 25, de acordo com a presente invenção, não exige fixadores para fixação da aleta em cinta 15 ao casco de suporte de aletas em cinta 23, 25, a compatibilidade do material dos fixadores com o ambiente, no qual as cintas de supressão de VIV são usadas, não é um problema.

[0039] Conforme mostrado nas Figuras 7A a 17C, a superfície de fundo 45 do recesso 43 e a superfície superior 41 do flange 39, que se volta para a superfície de fundo 45 do recesso 43, apresentam formatos de aninhamento complementares concretizados por rebordos, em particular rebordos paralelos 47, e vales 49, que se estendem entre rebordos vizinhos. Uma vez que o flange 39 esteja acomodado no recesso 43, conforme mostrado na Figura 7C, cada rebordo 47 se corresponde com, e se aninha em, um vale 49. Rebordos 47 e vales 49 correspondentes apresentam formatos de intertravamento complementares. Os rebordos 47 e os vales 49 se estendem perpendicularmente à direção longitudinal da fenda alongada 29. Os rebordos 47 e os vales 49, que se estendem perpendicularmente à direção longitudinal da fenda alongada 29, propiciam a transferência de forças distribuída, que atuam na direção longitudinal da fenda 29, entre o flange 39 e o recesso 43, enquanto a aleta em cinta 15 passar por um rolo 17. A transferência distribuída de tais forças previne forças de cisalhamento excessivas na aleta em cinta 15 em uma extremidade da fenda 29, que podem resultar no fato de que a ponta de aleta 35 seja removida por cisalhamento.

[0040] Nas Figuras 8 e 9, é mostrada uma modalidade alternativa da aleta em cinta 15, das Figuras 7A a 7C. A fenda 29 e o recesso 43, do casco de suporte de aletas em cinta 23, correspondem à fenda 29 e ao recesso 43, do casco de suporte de aletas em cinta 23, das Figuras 7A a 7C. A aleta em cinta 115 corresponde à aleta em cinta 15, com uma ponta de aleta 35, e um flange 39, na base de aleta 37, embora a ponta de aleta 35 esteja dotada com projeções semelhantes a nariz 51, uma vez que a aleta em cinta 115 esteja inserida na fenda 29 e o flange 39 esteja acomodado nos ganchos do recesso 43, conforme mostrado na Figura 9, na periferia da fenda 29, onde a fenda 29 desemboca na superfície externa 33 do casco de suporte de aletas em cinta 23. As projeções semelhantes a nariz impedem que a aleta em cinta 15 se mova para fora da fenda 29 na direção da seta D, antes que o casco de suporte de aletas em cinta 23 esteja disposto sobre a parede 21 da tubulação. As projeções semelhantes a nariz são opcionais.

[0041] Nas Figuras 10, 11 e 12, é mostrada uma modalidade alternativa adicional da aleta em cinta 15 das Figuras 7A a 7C. A fenda 29 e o recesso 43, do casco de suporte de aletas em cinta 23, correspondem à fenda 29 e ao recesso 43, do casco de suporte de aletas em cinta 23 das Figuras 7A a 7C. A aleta em cinta 215 corresponde à aleta em cinta 15, com uma ponta de aleta 35, e um flange 239, na base de aleta 37, embora, conforme ilustrado, o flange 239 seja projetado para ser deformado para um estado de inserção, em cujo estado o flange 239 pode ser inserido na fenda a partir do lado de aleta da fenda 29, isto é, o lado oposto ao lado da tubulação, na direção indicada pela seta D. Isso permite que a aleta em cinta 215 seja inserida na fenda 29, com a base de aleta 137 primeiro. Uma vez que o flange 239 atinja o recesso 43, o flange 239 retorna a seu estado original, conforme mostrado na Figura 11, por meio disto impedindo que a aleta em cinta 215 se mova para fora da fenda 29, na direção da seta C. Conforme mostrado na Figura 12, quando o casco de suporte de aletas em cinta 23 estiver disposto sobre a parede da tubulação 21, o flange 239 será deformado para se conformar ao recesso 43, por meio disto impedindo adicionalmente que a aleta em cinta 215 se mova para fora da fenda 29, na direção da seta C. Nesse contexto, é novamente observado que o casco de suporte de aletas em cinta 23 está firmemente comprimido contra a parede da tubulação 21 pelo rolo 17, quando a aleta em cinta 15, suportada pelo casco de suporte de aletas em cinta 23, passar pelo rolo 17. Portanto, quando passar por um rolo 17, a força, por meio da qual o flange 239 é deformado para se conformar ao recesso 43, é aumentada, por meio disto aumentando a resistência contra que a aleta em cinta 215 seja puxada para fora da fenda 29, na direção da seta C, sob influência das forças exercidas sobre a ponta de aleta 35, pelo rolo 17, enquanto estiver passando pelo rolo.

[0042] Nas Figuras 8 a 12, é mostrado o casco de suporte de aletas em cinta 23. O casco de suporte de aletas em cinta 25 corresponde ao casco de suporte de aletas em cinta 23, embora o casco de suporte de aletas em cinta 25 apresente duas séries de fendas 29 para acomodação de duas séries de aletas em cinta.

[0043] Nas Figuras 3, 5 e 6, os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 são projetados para cobrirem metade da superfície periférica da tubulação. Alternativamente, os cascos de suporte de aletas em cinta 23, 25 podem ser projetados para cobrirem outra parte da superfície periférica da tubulação, em particular, mas não limitada a, um terço da superfície periférica da tubulação. No caso, os cascos de suporte de aletas em cinta cobririam um terço da superfície periférica da tubulação, três cascos de suporte de aletas em cinta são necessários para cobrir a superfície periférica inteira da tubulação.

[0044] Embora os princípios da invenção tenham sido mostrados acima com referência a modalidades específicas, tem que ser entendido que esta descrição é dada somente por meio de exemplo e não como limitação ao escopo da invenção, que é definido pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de cinta de supressão de VIV, compreendendo: - um casco de suporte de aletas em cinta, que está configurado para ser disposto contra a superfície externa de uma seção de tubulação; - pelo menos uma aleta em cinta apresentando uma ponta de aleta e uma base de aleta; sendo que - O casco de suporte de aletas em cinta compreende uma abertura, que está configurada para inserção da aleta nela; e sendo que - a aleta está dotada, na base de aleta, com uma âncora, cuja âncora está configurada para engate ao casco de suporte de aletas no lado da tubulação da abertura; sendo que a abertura é uma fenda; caracterizado por a fenda ser dimensionada para permitir que a aleta seja inserida na fenda a partir do lado de tubulação da fenda, com a ponta de fenda guiando até que a base de aleta se engate ao casco.

2. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura da fenda é menor do que as espessuras combinadas da âncora na base de aleta.

3. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a rigidez do casco de suporte de aletas em cinta é maior do que a rigidez da aleta em cinta.

4. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado pelo fato de que o casco de suporte de aletas em cinta e a aleta em cinta são feitos de materiais apresentando propriedades diferentes.

5. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o casco de suporte de aletas em cinta é feito de uma poliolefina, tal como polipropileno.

6. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a aleta em cinta é feita de um material a partir de um grupo consistindo em poliuretano, elastômero vulcanizado, tal como uma borracha, e um plastômero, tal como um copolímero em blocos de LLDPE.

7. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o casco compreende, no lado de tubulação da abertura, um assento para a âncora.

8. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a âncora e oO assento apresentam formatos de aninhamento complementares.

9. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os formatos de aninhamento complementares compreendem “formatos de intertravamento, que estão configurados para travar o movimento da âncora em relação à abertura em uma direção ao longo da superfície externa do casco de suporte.

10. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a abertura é uma fenda e os formatos de aninhamento complementares compreendem formatos de intertravamento, que estão configurados para travar oO movimento da âncora em relação à abertura na direção longitudinal da fenda.

11. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os formatos de intertravamento incluem rebordos que se estendem perpendicularmente à direção longitudinal da fenda.

12. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que o assento compreende um recesso, no qual a âncora é acomodada.

13. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a âncora e o recesso são dimensionados de maneira tal que a âncora esteja alinhada com a superfície interna do casco quando a âncora estiver acomodada no recesso.

14. Conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que a âncora e o assento estão configurados de maneira tal que a âncora se projete a partir da superfície interna do casco quando a âncora estiver assentada.

15. Casco de suporte de aletas em cinta, caracterizado por ser de ou para um conjunto de cinta de supressão de VIV conforme definido na reivindicação 1.

16. Aleta em cinta, caracterizada por ser de ou para um conjunto de cinta de supressão de VIV conforme definido na reivindicação 1.

17. Método para montagem de um conjunto de cinta de supressão de VIV, compreendendo: - o fornecimento de um casco de suporte de aletas em cinta, que está configurado para ser disposto contra a superfície externa de uma seção de tubulação, o casco de suporte de aletas em cinta compreendendo uma abertura, que está configurada para inserção de uma aleta em cinta nela; - o fornecimento de pelo menos uma aleta em cinta a ser inserida na abertura, a aleta em cinta apresentando uma ponta de aleta e uma base de aleta, sendo que a aleta está dotada, na base de aleta, com uma âncora; - a inserção da aleta em cinta na abertura de maneira tal que, uma vez inserida, a âncora, na base de aleta em cinta, se engate ao casco de suporte de aletas no lado de tubulação da abertura, e a ponta de aleta em cinta se projete no lado oposto da abertura; sendo que a abertura é uma fenda; caracterizado por a inserção da aleta na fenda, a partir do lado de tubulação da fenda, com a ponta de aleta guiando até que a base de aleta se engate ao casco, sendo que a fenda é dimensionada de maneira correspondente.

18. Método para montagem de um conjunto de cinta de supressão de VIV, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que: - a aleta em cinta e o casco de suporte de aletas em cinta são fornecidos por transporte da aleta em cinta e do casco de suporte de aletas em cinta para um local de montagem; e - a aleta em cinta é inserida na abertura do casco de suporte de aletas em cinta no local de montagem.

19. Método para fornecimento de uma tubulação com uma cinta de supressão de VIV, caracterizado por compreender: - o fornecimento de um conjunto de cinta de supressão de VIV conforme definido na reivindicação 1, de preferência, por meio do método conforme definido na reivindicação 17; e - a disposição do casco de suporte de aletas em cinta com a aleta em cinta inserida na abertura do casco de suporte de aletas em cinta na superfície externa de uma parede de tubo da tubulação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a amarração do casco de suporte de aletas em cinta na parede de tubo da tubulação.