BR112019027857A2

BR112019027857A2 - métodos para construir cascos para estruturas offshore

Info

Publication number: BR112019027857A2
Application number: BR112019027857-5A
Authority: BR
Inventors: Xavier Castello; Marcelo I. L. Souza; Rodrigo M.R. Guimarães; Luiz Germano Bodanese; Rafael Bodanese
Original assignee: Horton Do Brasil Tecnologia Offshore Ltda.
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-07-07
Also published as: SG11201913237SA; WO2019000066A1; WO2019000066A4; US11097809B2; US20200115007A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para construir um casco de uma estrutura offshore que inclui (a) soldar uma pluralidade de placas juntas para formar um conjunto de placa. O método ainda inclui (b) passar o conjunto de placa através de uma máquina de laminação com o conjunto de placa em uma orientação vertical. Além disso, o método inclui (c) inclinar o conjunto de placa em um cilindro durante (b). O cilindro inclui um par de extremidades livres circunferencialmente adjacentes. Ainda, o método inclui (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTO- DOS PARA CONSTRUIR CASCOS PARA ESTRUTURAS OFFSHO- RE".

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Esse pedido reivindica a prioridade a e ao benefício do Pe- dido de Patente Provisório Norte-americano No. de série 62/525.553, depositado em 27 de junho 2017, e intitulado, "Métodos para construir cascos para estruturas offshore", o conteúdo que está incorporado aqui por referência em sua totalidade para todas as finalidades.

ANTECEDENTES Campo da descrição

[002] A descrição refere-se geralmente à construção de estru- turas offshore flutuantes e estruturas offshore fundadas. Mais particu- larmente, a descrição refere-se a métodos eficientes para a construção de células, que são usados para construir colunas e pontões para es- truturas offshore. Antecedentes da descrição

[003] Nas atividades do campo petrolífero, estruturas offshore flutuantes e estruturas offshore fundadas são implantadas e usadas para executar várias operações offshore, incluindo operações de per- furação e produção. A maioria das plataformas offshore flutuantes convencionais inclui um casco flutuante que suporta uma plataforma de trabalho acima da superfície da água. O casco geralmente inclui uma ou mais colunas flutuantes compostas por células que variam em comprimento e diâmetro.

SUMÁRIO

[004] Algumas modalidades aqui divulgadas são direcionadas a um método para construir um casco de uma estrutura offshore. Em uma modalidade, o método inclui (a) soldar uma pluralidade de placas juntas para formar um conjunto de placa. Além disso, o método inclui

(b) passar o conjunto de placa através de uma máquina de laminação com o conjunto de placa em uma orientação vertical, e (c) inclinar o conjunto de placa em um cilindro durante (b). O cilindro inclui um par de extremidades livres circunferencialmente adjacentes. Ainda, o método inclui (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) formar uma parede externa cilíndrica.

[005] Em outras modalidades aqui divulgadas, o método inclui (a) passar uma placa através de uma máquina de laminação. A placa in- clui um par de lados planos opostos e a placa passa através da máquina de laminação em uma orientação vertical de modo que os lados planos opostos se estendem substancialmente de forma vertical. Além disso, o método inclui (b) engatar a placa com uma pluralidade de cilindros na máquina de laminação em que cada um da pluralidade de cilindros se estende em uma direção vertical, (c) inclinar a placa em um cilindro durante (b), em que o cilindro inclui um par de ex- tremidades livres circunferencialmente adjacentes, e (d) soldar as ex- tremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica. Ainda, o método inclui (e) fixar uma pluralidade de reforços de anel a uma superfície interna da parede externa cilíndrica para formar uma seção da concha.

[006] Ainda em outras modalidades aqui divulgadas, o método inclui (a) passar uma placa através de uma máquina de laminação. A placa compreende um par de lados planos opostos, e a placa passa através da máquina de laminação em uma orientação vertical de modo que os lados planos opostos se estendem substancialmente de forma vertical. Além disso, o método inclui (b) engatar a placa com uma plu- ralidade de cilindros durante na máquina de laminação durante (a). Cada um da pluralidade de cilindros se estende em uma direção verti- cal. Ainda, o método inclui (c) inclinar a placa em um cilindro durante (b), em que o cilindro inclui um par de extremidades livres circunferen-

cialmente adjacentes, e (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica. Ainda, o método inclui (e) fixar uma pluralidade de reforços de anel, cada um incluindo um flange radialmente interno e uma rede anular radialmente externa, a uma superfície interna da parede externa cilíndrica para formar uma seção da concha após (d) soldando a rede anular de cada um da pluralidade de reforços de anel à superfície interna da parede cilíndrica. Ainda, o método inclui (f) repetir (a) – (e) para formar uma pluralidade de seções da concha, (g) empilhar a pluralidade de seções da concha para formar uma célula após (f), e (h) fixar um primeiro an- teparo à célula após (g). Ainda, o método inclui (i) repetir etapas (a) – (h) para formar uma pluralidade de células; e (j) formar um casco com a pluralidade de células após (j).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] Para uma descrição detalhada das modalidades exem- plares divulgadas, a referência será agora feita aos desenhos anexos, em que:

[008] Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um casco flutuante para uma plataforma offshore semissubmersível de acordo com os princípios aqui descritos;

[009] Figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada de uma das subcolunas da Figura 1;

[0010] Figura 3 é um fluxograma ilustrando uma modalidade de um método para construir o casco da Figura 1 de acordo com os princípios aqui descritos;

[0011] Figura 4 é uma vista sequencial em perspectiva de um pro- cesso para formar uma das paredes externas de acordo com o método da Figura 3;

[0012] Figura 5A é uma vista sequencial em perspectiva de um dos processos para produzir um dos reforços de anel de acordo com o método da Figura 3;

[0013] Figura 5B é uma vista sequencial em perspectiva de outro dos processos para produzir um dos reforços de anel de acordo com o método da Figura 3;

[0014] Figura 6 é uma vista em perspectiva de um dos reforços de anel formados por um ou ambos os processos das Figuras 5A e 5B;

[0015] Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma seção da con- cha da Figura 2 feita de acordo com o método da Figura 3;

[0016] Figura 8 é uma vista sequencial em perspectiva do proces- so para empilhar e soldar seções da concha para formar um tanque de acordo com o método da Figura 3;

[0017] Figura 9 é uma vista em perspectiva de um dos anteparos usados para formar tanques de acordo com o método da Figura 3;

[0018] Figura 10A é uma vista sequencial em perspectiva do pro- cesso para combinar as células para formar subcolunas e formar o casco de acordo com o método da Figura 3;

[0019] Figura 10B é uma vista sequencial em perspectiva de uma modalidade de um método para combinar células para formar uma plu- ralidade de subcolunas da Figura 2 e usar a subcolunas para construir um casco de uma longarina ou plataforma de torre flutuante; e

[0020] Figura 10C é uma vista sequencial em perspectiva de uma modalidade de um método para combinar células para formar uma plu- ralidade de subcolunas da Figura 2 e usando as subcolunas para con- struir uma estrutura offshore fundada celular.

NOTAÇÃO E NOMENCLATURA

[0021] A descrição a seguir é exemplificativa de certas modali- dades da descrição. Um versado na técnica entenderá que a descrição a seguir tem ampla aplicação, e a discussão de qualquer modalidade é um exemplo dessa modalidade e não se destina a sugerir de nenhuma maneira que o escopo da descrição, incluindo o reivindicações, é limit- ado a essa modalidade.

[0022] Os números não são necessariamente desenhados em escala. Certas características e componentes aqui divulgados podem ser mostrados exagerados em escala ou de forma algo esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostra- dos no interesse da clareza e concisão. Em algumas das figuras, para melhorar a clareza e a concisão, um ou mais componentes ou aspec- tos de um componente podem ser omitidos ou podem não ter números de referência que identifiquem os recursos ou componentes. Além dis- so, dentro da especificação, incluindo os desenhos, números de referência iguais ou idênticos podem ser usados para identificar ele- mentos comuns ou semelhantes.

[0023] Conforme usado neste documento, incluindo nas reivindi- cações, os termos "incluindo" e "compreendendo", bem como suas derivações, são usados de forma aberta e, portanto, devem ser inter- pretados como "incluindo, mas não se limitando a" …. "Além disso, o termo "acoplar" ou "acopla" significa uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro componente acopla ou é acoplado a um segun- do componente, a conexão entre os componentes pode ser por meio de um engate direto dos dois componentes ou por meio de uma con- exão indireta que é realizada por meio de outros componentes, dispos- itivos e / ou conexões intermediárias. A recitação "baseada em" signifi- ca "baseada pelo menos em parte em". Portanto, se X é baseado em Y, então X pode ser baseado em Y e em qualquer número de outros fatores. A palavra "ou" é usada de maneira inclusiva. Por exemplo, "A ou B" significa qualquer um dos seguintes: "A" sozinho, "B" sozinho ou ambos "A" e "B." Além disso, os termos "axial" e "axialmente" geral-

mente significam ao longo de um dado eixo, enquanto os termos "radi- al" e "radialmente" geralmente significam perpendicular ao eixo. Por exemplo, uma distância axial refere-se a uma distância medida ao lon- go ou paralela a um determinado eixo, e uma distância radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo. Como entendido na téc- nica, o uso dos termos "paralelo" e "perpendicular" pode se referir a condições precisas ou idealizadas, bem como a condições nas quais os membros podem ser geralmente paralelos ou geralmente perpen- diculares, respectivamente. Além disso, qualquer referência a uma direção ou posição relativa é feita para fins de clareza, com exemplos incluindo "superior", "inferior", "acima", "para cima", "para baixo", , "abaixo", "no sentido horário", " para esquerda", " à esquerda","à direita", "para direita", "mais baixo" e "baixo". Por exemplo, uma dire- ção relativa ou uma posição relativa de um objeto ou característica po- dem pertencer à orientação, como mostrado em figura ou conforme descrito. Se o objeto ou recurso foi visualizado de outra orientação ou implementado em outra orientação, pode ser apropriado descrever a direção ou posição usando um termo alternativo.

[0024] O uso de números ordinais (isto é, primeiro, segundo, ter- ceiro etc.) para identificar um ou mais componentes dentro de um possível grupo de múltiplos componentes semelhantes é feito por con- veniência e clareza. Os números ordinais usados na Descrição De- talhada para membros de um grupo específico de componentes po- dem não corresponder necessariamente aos números ordinais usados nas reivindicações quando se refere a vários membros do mesmo grupo ou a um grupo similar de componentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Como descrito anteriormente, estruturas offshore, incluindo um casco flutuante que suporta uma mesa de trabalho, são emprega- das em operações de perfuração e produção no exterior. Em muitos casos, o casco flutuante inclui uma ou mais colunas cilíndricas flutu- antes que são constituídas por várias células cilíndricas acopladas de ponta a ponta.

[0026] Normalmente, as colunas são construídas de maneira não automatizada, fabricando separadamente uma variedade de peças que são então montadas e integradas. Especificamente, as paredes externas de cada célula são formadas dobrando chapas de aço indi- viduais em uma máquina de laminação de eixo horizontal. De- pendendo do número de placas necessárias para atingir o diâmetro final da célula, essa etapa pode precisar ser repetida várias vezes. Em seguida, as placas dobradas individualmente são transferidas para uma orientação vertical, e os lados das placas dobradas são soldados juntos para formar uma parede cilíndrica circular completa. Essa téc- nica de construção tem uma precisão muito baixa em relação à tolerância desejada fora da circularidade, que se refere a uma medida ou estimativa do desvio que uma forma curva (por exemplo, uma célu- la cilíndrica neste caso) possui de um círculo matematicamente per- feito (esta tolerância pode ser mais simplesmente aqui referida como "redondeza" ou "tolerância de redondeza"). Em algumas modalidades, a tolerância fora de circularidade para uma determinada célula cilíndri- ca pode ser quantificada como a diferença entre os valores máximo e mínimo do diâmetro da célula (por exemplo, diâmetro interno, diâmetro externo, etc.).

[0027] Durante o processo de fabricação convencional descrito acima, quando as placas dobradas são colocadas em uma orientação vertical (por exemplo, para que possam ser interconectadas para for- mar uma parede cilíndrica), a gravidade transmite distorções nas plac- as pesadas relativamente grandes e, assim, aumenta a célula cilíndri- ca final. Tolerância "fora da redondeza". Consequentemente, um tra- balho adicional é realizado após a fabricação da parede cilíndrica cir-

cular completa para conferir o raio de curvatura desejado e levar o conjunto geral a uma tolerância fora da redondeza desejada (por ex- emplo, para facilitar o acoplamento posterior de várias células para formar uma coluna flutuante). Caso contrário, a qualidade do produto final poderá ser comprometida.

[0028] Por conseguinte, modalidades descritas neste documento são direcionadas a sistemas e métodos para superar essas deficiênci- as de fabricação e melhorar a eficiência geral da construção ao fab- ricar colunas flutuantes para uma estrutura flutuante no exterior. Em particular, as modalidades divulgadas neste documento oferecem o potencial de transmitir o raio de curvatura final desejado à parede cilíndrica em uma única etapa de laminação, de modo que os desafios de tolerância fora de circularidade descritos acima possam ser su- perados.

[0029] Agora com referência à Figura 1, uma modalidade de um casco 10 para uma estrutura offshore flutuante semissubmersível é ilustrada. Uma plataforma de trabalho (não mostrada) é montada no topo do casco 10 e é suportada pelo casco 10 acima da superfície da água quando implantado no mar. O casco 10 inclui uma pluralidade de colunas verticais paralelas com flutuabilidade ajustável 20 e uma plu- ralidade de pontões horizontais com flutuação ajustável 30. As colunas 20 se estendem para cima a partir dos pontões 30. Em particular, cada pontão 30 se estende entre as extremidades inferiores de cada par de colunas adjacentes 20, desse modo formar uma base de circuito fechado 24 com quatro cantos e uma abertura central 22. Embora a base 24 tenha uma geometria quadrada nesta modalidade, com cada pontão 30 tendo o mesmo comprimento, em outras modalidades, a base 24 pode ter uma forma geométrica diferente, como retangular, triangular etc.

[0030] Cada coluna 20 tem um eixo central ou longitudinal 25, uma primeira extremidade ou extremidade superior 20a e uma segunda ex- tremidade ou extremidade inferior 20b. Como descrito anteriormente, os pontões 30 se estendem horizontalmente entre as extremidades inferiores 20b de cada par de colunas circunferencialmente adjacentes

20. As colunas 20 são orientadas verticalmente e, assim, os eixos 25 são orientados verticalmente e se estendem paralelos um ao outro. Uma placa ou plataforma 90 é fixada à extremidade inferior 20b de ca- da coluna 20. Os baralhos 90 geralmente ficam em um plano horizon- tal comum.

[0031] Cada pontão 30 tem um eixo central ou longitudinal 35, uma primeira extremidade 30a fixamente conectada à extremidade in- ferior 20b de uma coluna 20, e uma segunda extremidade 30b fixa- mente conectada à extremidade inferior 20b de outra coluna 20. Pontões 30 são horizontalmente orientados e, assim, eixos 35 são hor- izontalmente orientados. Além disso, cada eixo 35 cruza e é perpen- dicular a dois eixos circunferencialmente adjacentes 35.

[0032] Ainda com referência à Figura 1, nesta modalidade, cada coluna 20 inclui uma pluralidade de subcolunas cilíndricas tubulares lateralmente adjacentes 50. Cada subcoluna 50 tem um eixo central ou longitudinal 55, uma primeira extremidade 50a, e uma segunda ex- tremidade 50b fixamente conectada à placa da plataforma 90. Eixos centrais 55 de cada subcoluna 55 dentro de uma dada coluna 20 são orientados paralelos ao eixo 25 da dada coluna 20 (e assim, eixos 55 são paralelos a cada um dos eixos 25). Além disso, cada subcoluna 50 dentro de cada coluna 20 está disposta na mesma distância radial do eixo correspondente 25. Dentro de cada coluna 20, extremidades su- periores 50a das subcolunas 50 definem a extremidade superior 20a da coluna 20, e extremidades inferiores 50b de subcolunas definem a extremidade inferior 20b da coluna 20.

[0033] Cada pontão 30 inclui uma pluralidade de subpontões cilíndricos tubulares lateralmente adjacentes 60. Cada subpontão 60 tem um eixo central ou longitudinal 65 orientado paralelo ao eixo 35 do pontão correspondente 30, uma primeira extremidade 60a fixamente conectada à extremidade inferior 50b de uma subcoluna 50, e uma se- gunda extremidade 60b fixamente conectada à extremidade inferior 50b de outra subcoluna 50. Para cada pontão 30, as extremidades 60a de subpontões 60 definem extremidades 30a do pontão 30, e ex- tremidades 60b de subpontões 60 definem extremidades 30b de pontão 30. Nesta modalidade, cada pontão 30 inclui dois subpontões lateralmente adjacentes 60, entretanto, outras modalidades podem empregar diferentes números de subpontões 60 (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, etc.).

[0034] Com referência à Figura 2, uma subcoluna 50 é mostrada e será descrita com o entendimento que outras subcolunas 50 são as mesmas. Na modalidade do casco 10 mostrada na Figura 1, sub- pontões 60 são os mesmos que as subcolunas 50, e assim, deve ser observado que a descrição da subcoluna 50 mostrada na Figura 2 é ainda aplicável a subpontões 60.

[0035] Nesta modalidade, a subcoluna 50 inclui uma pluralidade de células cilíndricas 52 conectada de ponta a ponta, e cada célula 52 inclui uma pluralidade de seções discretas da concha 51 conectadas de ponta a ponta. Células 52 e seções da concha 51 são coaxialmente alinhadas com eixo 55. Em geral, o número de células 52 usado para formar a subcoluna 50 pode ser variado dependendo do comprimento e geometria desejados do casco 10.

[0036] Com referência à Figura 3, uma modalidade de um método 110 para construir o casco 10 da Figura 1 é mostrada. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, o casco 10 é construído construindo uma pluralidade de seções da concha 51, usando as seções da con-

cha 51 para construir uma pluralidade de células 52, e usando uma pluralidade de células 52 para construir uma pluralidade de subcolunas 50, e então usando as subcolunas 50 para construir o casco 10. Con- forme previamente descrito, os subpontões 60 são os mesmos que as subcolunas 50, e assim, o método 110 mostrado na Figura 3 e descrito abaixo é ainda usado para construir subpontões 60 e pontões 30 de forma similar à descrita para subcolunas 50 e colunas 20.

[0037] Nesta modalidade, o método 110 começa no bloco 111 onde uma pluralidade de paredes externas cilíndricas 56 é formada. Depois, uma pluralidade de reforços de anel 59 é formada no bloco

112. Os reforços de anel 59 são instalados nas paredes externas cilíndricas 56 no bloco 114 para formar seções da concha 51 (consulte a Figura 2). Assim, blocos 111, 112, 114 juntos compreendem formar uma pluralidade de seções da concha 51. No bloco 121, as seções da concha 51 são empilhadas e conectadas de ponta a ponta, e no bloco 122, anteparos 70 são instalados nas seções da concha 51 para for- mar células 52. Assim, blocos 121, 122 juntos compreendem formar células 52 das seções da concha 51. Finalmente, células 52 são empilhadas e conectadas de ponta a ponta para formar subcolunas 50 no bloco 123, que são usadas para formar casco 10 no bloco 124. As- sim, blocos 123, 124 juntos compreendem formar o casco 11 das célu- las 52. Cada um dos blocos 111-124 agora será descrito em mais de- talhes.

[0038] Com referência às Figuras 3 e 4, a parede externa cilíndrica 56 é formada no bloco 111 por uma operação de laminação vertical. Em particular, conforme mostrado na Figura 4, uma pluralidade de placas planas alongadas 53 é fornecida. Cada placa 53 tem um eixo central ou longitudinal linear (ou seja, reto) 45, uma primeira ex- tremidade 53a, uma segunda extremidade 53b, uma primeira borda lateral 53c, uma segunda borda lateral 53d oposta à primeira borda

53c, um primeiro lado plano 53e, e um segundo lado plano 53f oposto ao primeiro lado plano 53e. Para a maioria das aplicações sub- aquáticas offshore, cada placa 53 tem uma espessura de 12,7 mm a 50,0 mm, e mais preferencialmente 19,1 mm a 38,1 mm (embora a es- pessura da placa 53 pode variar fora dessas faixas em outras modali- dades). As placas 53 são axialmente posicionadas de ponta a ponta (por exemplo, primeira extremidade 53a axialmente adjacente à se- gunda extremidade 53b) com as bordas laterais 53c, 53d de cada placa 53 sendo alinhadas e os lados planos das placas 53 sendo co- planares. Depois, as placas 53 são soldadas juntas nas extremidades adjacentes 53a, 53b ao longo de uma solda 54 para formar um conjun- to de placa 61. A solda 54 é de preferência formada por placas de solda 53 na interseção das extremidades 53a, 53b em ambos os lados opostos. As placas 53 são dimensionadas de modo que o comprimen- to total do conjunto de placa soldada 61 seja igual ou substancialmen- te igual à circunferência desejada da parede externa cilíndrica 56. Em- bora duas placas 53 sejam mostradas nesta modalidade, em outras modalidades, uma única placa 53 ou mais de duas placas 53 podem ser usadas para formar o comprimento de perímetro necessário.

[0039] Após a soldagem das placas 53 juntas, o conjunto da placa 61 é colocado em uma "orientação vertical", de modo que as bordas 53c, 53d de cada placa 53 sejam espaçadas verticalmente uma da ou- tra e os lados opostos 53e, 53f das placas 53 se estendam geralmente verticalmente. Nesta orientação vertical, o conjunto de placa 61 é ali- mentado na máquina de rolamento vertical 80 com os rolos 82 orienta- dos paralelamente a um eixo vertical 85. Conforme o conjunto de placa 61 passa através da máquina 80, o conjunto de placa é dobrado no raio de curvatura desejado por engate com rolos 82. Na Figura 4, as placas 53 são mostradas em uma "orientação horizontal" quando a solda 54 é formada. Em outras palavras, quando a solda 54 é formada,

as placas 53 são orientadas de modo que as bordas 53c, 53d de cada placa 53 sejam espaçadas horizontalmente uma da outra e os lados opostos 53e, 53f das placas 53 se estendem geralmente horizontal- mente. Depois que a solda é formada, e então o conjunto de placa montado 61 é transferido para a partir da orientação horizontal para a orientação vertical, anteriormente descrita acima. No entanto, deve-se considerar que as placas 53 também podem ser soldadas (por exem- plo, na solda 54) quando estão na orientação vertical, o que oferece o potencial de eliminar a alteração na orientação do passo do conjunto da placa 61 antes de passar o conjunto da placa através da máquina

80.

[0040] Quando o conjunto de placa 61 é passado através da máquina 80 e engata com os rolos 82, o conjunto de placa plana é transferido para uma parede externa cilíndrica 56, quando a primeira extremidade distal 53a e a segunda extremidade 53b são reunidas em uma costura linear, que é soldada a partir de um ou ambos os lados. Prevê-se que as tolerâncias finais fora de circularidade desejadas se- jam atendidas neste momento do processamento; no entanto, o rolar novamente o conjunto completo, ou retrabalho equivalente, pode ser realizado para transmitir curvatura próxima à costura final da solda e/ou para corrigir distorções de calor induzidas pela soldagem.

[0041] Com referência às Figuras 3, 5A, e 5B, uma pluralidade de reforços de anel 59 é formada pelo bloco 112 conforme previamente descrito. A Figura 5A ilustra um método para formar os reforços de anel do processo do bloco 112, enquanto a Figura 5B ilustra outro método para formar reforços de anel do processo do bloco 112. Deve ser observado que qualquer um ou ambos os métodos mostrados nas Figuras 5A, e 5B podem ser usados no desempenho do método 110. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, reforços de anel 59 são construídos e, subsequentemente, instalados nas paredes exter-

nas cilíndricas 56 para formar seções da concha 51 em processo do bloco 114.

[0042] Nesta modalidade, os reforços de anel 59 são estruturas anulares que têm uma seção transversal em forma de T. Em particular, referindo-se brevemente à Figura 6, cada reforço de anel 59 inclui um flange cilíndrico orientado verticalmente radialmente interno 58 e uma trama anular orientada horizontalmente radialmente externa 57 que se estende radialmente a partir do flange cilíndrico 58. O raio externo dos reforços de anel 59 (por exemplo, o raio externo da banda anular 57) é substancialmente o mesmo que o raio interno da parede externa cilíndrica 56 dentro da qual eles estão instalados.

[0043] Como melhor mostrado na Figura 5A (com referência contínua às Figuras 4 e 6 também), em uma modalidade do bloco 112, o flange anular 58 e a trama 57 de cada reforço de anel 59 são forma- dos separadamente e depois soldados juntos. Em particular, os seg- mentos circunferenciais das bandas 57 são cortados a partir de uma placa plana com um perfil curvo e os flanges 58 são dobrados usando a máquina de laminação vertical 80 (que mostrada como a mesma máquina 80 usada para dobrar os conjuntos de placas 61 descritos anteriormente, mas pode ser uma máquina de dobrar diferente em outras modalidades). Os flanges 58 são dobrados em uma forma sub- stancialmente anular via engate com os rolos 82 na máquina 80, e as tramas 57 são soldadas na parte externa dos flanges 58 para formar reforços de anel 59.

[0044] Como melhor mostrado na Figura 5B, em outra modalidade do bloco 112, uma viga em T linear pré-formada ou extrudada (tendo porções que formarão o flange 58 e a trama 57 como descrito anteri- ormente) é dobrada com a máquina de rolagem vertical 80 (que nova- mente é mostrado pode ser uma máquina de laminação diferente daquela usada para dobrar os conjuntos de placas 61 em outras modalidades) em uma forma substancialmente anular.

[0045] Independentemente se o método da Figura 5A ou o método da Figura 5B é usado para formar reforços de anel 59, o reforço de anel resultante 59 é produzido de modo que as extremidades livres da viga em T se encontrem de ponta a ponta para formar um círculo com- pleto.

[0046] Com referência às Figuras 3 e 7, no bloco 114, uma plurali- dade de reforços de anel 59 (que pode ser formada pelo método da Figura 5A e/ou da Figura 5B no bloco 112) é posicionada dentro de cada parede externa cilíndrica 56, axialmente espaçada e soldada à parede externa correspondente 56 para formar seções da concha 51. Em particular, a rede anular 57 de cada reforço 59 é soldada à super- fície radialmente mais interna da parede externa 56 aos reforços se- guros 59 neles.

[0047] Com referência às Figuras 3 e 8, no bloco 121, uma plurali- dade de seções da concha 51, feitas conforme previamente descrito, são empilhadas de ponta a ponta, coaxialmente alinhadas (ao longo do eixo 55), e soldadas juntas para formar células cilíndricas 52. O número de seções da concha 51 usado para formar célula 52 pode ser variado com base na altura ou comprimento desejado da célula 52.

[0048] Movendo-se agora, referindo-se às Figuras 3 e 9, uma plu- ralidade de anteparas 70 são fabricadas usando técnicas convencion- ais de soldagem e construção. Nesta modalidade, cada antepara 70 inclui uma placa de aço circular plana 72, uma pluralidade de reforços paralelos alongados 71 fixamente fixados à placa 72 e uma pluralidade de reforços paralelos de viga em T alongados paralelos 73 fixados fix- amente à placa 72. Reforçadores 71 e os reforços de viga em T 73 são orientados perpendicularmente um ao outro. Na modalidade mostrada na Figura 8, os reforçadores 71 têm uma seção transversal em forma de L e os reforços de viga T 73 têm uma seção transversal em forma de T. No entanto, em outras modalidades, os reforçadores (por exem- plo, reforçadores 71) podem ter uma seção transversal em forma de bulbo ou seção transversal retangular. Os reforços 71 e os reforços de viga T 73 73 são soldados no mesmo lado da placa 72 para formar ca- da antepara 70. No bloco 122 da Figura 3, as anteparas 70 são solda- das nas extremidades abertas da célula 52, de modo que as células 52 definem um interior interno isolado de volume que pode ser lastrado de forma ajustável, cheio de ar, etc.

[0049] Com referência às Figuras 3 e 10A, uma pluralidade de células 52 são empilhadas de ponta a ponta acima das plataformas 90, coaxialmente alinhadas e soldadas juntas para formar subcolunas 50. A célula mais inferior 52 em cada subcoluna 50 assentada em uma plataforma 90 é fixamente fixada à plataforma 90 por soldagem. Uma pluralidade de subcolunas 50 é formada em cada plataforma 90 para formar colunas 20. Subpontões 60 podem ser feitos na mesma forma que as subcolunas 50, conectadas juntas para formar pontões 30, e conectadas às extremidades inferiores 20b das colunas 20 para formar casco 10.

[0050] Na modalidade mostrada na Figura 10A, as células 52 são usadas para construir subcolunas 50 e subpontões 60, que são usa- das para construir o casco 10 para uma plataforma semissubmersível flutuante. No entanto, em outras modalidades, as células 52 podem ser usadas para formar outros tipos de estruturas offshore. Por exem- plo, na Figura 10B, uma pluralidade de células 52 são empilhadas de ponta a ponta, alinhadas coaxialmente e fixadas de maneira fixa para formar uma pluralidade de subcolunas paralelas 50 usadas para con- struir um casco 100 para uma longarina flutuante ou um fundo fundado plataforma de torre flutuante; e na Figura 10C, uma pluralidade de células 52 são empilhadas de ponta a ponta, alinhadas coaxialmente e fixadas de maneira fixa para formar uma pluralidade de subcolunas paralelas 50 usadas para construir uma torre de fundo 200.

[0051] Embora modalidades preferidas tenham sido mostradas e descritas, suas modificações podem ser feitas por um versado na téc- nica sem se afastar do escopo ou dos ensinamentos deste documento. As modalidades descritas neste documento são apenas exemplifica- tivas e não são limitativas. Muitas variações e modificações dos siste- mas, aparelhos e processos descritos neste documento são possíveis e estão dentro do escopo da descrição. Por exemplo, as dimensões relativas de várias partes, os materiais dos quais as várias partes são feitas e outros parâmetros podem ser variados. Por conseguinte, o escopo de proteção não se limita às modalidades descritas neste doc- umento, mas é limitado apenas pelas reivindicações a seguir, cujo escopo deve incluir todos os equivalentes do objeto das reivindi- cações. Salvo indicação expressa em contrário, as etapas de uma reivindicação de método podem ser executadas em qualquer ordem. A recitação de identificadores como (a), (b), (c) ou (1), (2), (3) antes que as etapas de uma reivindicação de método não se destinem e não es- pecifiquem uma ordem específica para as etapas, mas são usados pa- ra simplificar a referência subsequente a essas etapas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para construir um casco de uma estrutura offsho- re, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) soldar uma pluralidade de placas juntas para formar um conjunto de placa; (b) orientar verticalmente o conjunto da placa e então passar o conjunto de placa através de uma máquina de laminação com o conjunto de placa na orientação vertical; (c) inclinar o conjunto de placa sobre um eixo vertical e em um cilindro durante (b), em que o cilindro inclui um par de extremi- dades livres circunferencialmente adjacentes; (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma das placas tem um primeiro lado plano e um segundo lado plano oposto ao primeiro lado plano, em que o primeiro lado plano e o segundo lado plano se es- tendem substancialmente de forma horizontal durante (a), e em que o primeiro lado plano e o segundo lado plano se es- tendem substancialmente de forma vertical durante (b) e (c).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada uma das placas em que os primeiros lados pla- nos das placas são coplanares durante (a) e os segundos lados pla- nos das placas são coplanares durante (a) ainda tem uma primeira extremidade, e uma segunda extremidade oposta à primeira extremi- dade, e em de que (a) ainda compreende soldar uma primeira ex- tremidade de uma da pluralidade de placas a uma segunda extremida- de de outra da pluralidade de placas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (e) fixar uma pluralidade de reforços de anel a uma super- fície interna da parede externa cilíndrica para formar uma seção da concha.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de reforços de anel compre- ende: uma rede anular; e um flange soldado à rede anular.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a rede anular e o flange definem um corte transversal em formato de T para cada um da pluralidade de reforços de anel.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, ainda caracte- rizado pelo fato de que compreende: (f) repetir (a) – (e) para formar uma pluralidade de seções da concha; e (g) empilhar a pluralidade de seções da concha para for- mar uma célula.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (h) fixar um primeiro anteparo à célula.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (i) repetir as etapas (a)-(h) para formar uma pluralidade de células; e (j) formar um casco com a pluralidade de células.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (i) fixar um segundo anteparo à célula.

11. Método para construir um casco de uma estrutura offshore, o método caracterizado pelo fato de que compreende: (a) passar uma placa através de uma máquina de lamina- ção, em que a placa compreende um par de lados planos opostos e em que a placa passa através da máquina de laminação em uma ori- entação vertical de modo que os lados planos opostos se estendem substancialmente de forma vertical; (b) engatar a placa com uma pluralidade de cilindros na máquina de laminação em que cada um da pluralidade de cilindros se estende em uma direção vertical; (c) inclinar a placa em um cilindro durante (b), em que o cilindro inclui um par de extremidades livres circunferencialmente adja- centes; (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica; e (e) fixar uma pluralidade de reforços de anel a uma super- fície interna da parede externa cilíndrica para formar uma seção da concha.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracteriza- do pelo fato de que cada um da pluralidade de reforços de anel com- preende um flange radialmente interno e uma rede anular radialmente externa, e em que (e) compreende segurar a rede anular de cada um da pluralidade de reforços de anel à superfície interna da parede ex- terna cilíndrica.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: formar um ou mais da pluralidade de reforços de anel incli- nando uma pluralidade de feixes de T em uma pluralidade de anéis tendo extremidades circunferencialmente adjacentes; e (g) segurar as extremidades da pluralidade de anéis entre si para formar a pluralidade de reforços de anel.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (h) formar um ou mais da pluralidade de reforços de anel por: (h1) cortar a rede anular de uma placa plana; (h2) inclinar o flange em um formato circular; e (h3) segurar a rede anular ao flange.

15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (f) repetir (a) – (e) para formar uma pluralidade de seções da concha; e (g) empilhar a pluralidade de seções da concha para for- mar uma célula.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (h) fixar um primeiro anteparo à célula.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (i) fixar um segundo anteparo à célula.

18. Método para construir um casco de uma estrutura offshore, o método caracterizado pelo fato de que compreende: (a) passar uma placa através de uma máquina de lamina- ção, em que a placa compreende um par de lados planos opostos e em que a placa passa através da máquina de laminação em uma ori- entação vertical de modo que os lados planos opostos se estendam substancialmente de forma vertical; (b) engatar a placa com uma pluralidade de cilindros du- rante na máquina de laminação durante (a) em que cada um da plura- lidade de cilindros se estende em uma direção vertical; (c) inclinar a placa em um cilindro durante (b), em que o cilindro inclui um par de extremidades livres circunferencialmente adja- centes; (d) soldar as extremidades livres do cilindro juntas após (c) para formar uma parede externa cilíndrica; (e) fixar uma pluralidade de reforços de anel, cada um in- cluindo um flange radialmente interno e uma rede anular radialmente externa, a uma superfície interna da parede externa cilíndrica para formar uma seção da concha após (d) por solda da rede anular de ca- da um da pluralidade de reforços de anel à superfície interna da pare- de cilíndrica; (f) repetir (a) – (e) para formar uma pluralidade de seções da concha; (g) empilhar a pluralidade de seções da concha para for- mar uma célula após (f); (h) fixar um primeiro anteparo à célula após (g); (i) repetir as etapas (a)-(h) para formar uma pluralidade de células; e (j) formar um casco com a pluralidade de células após (j).

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (k) formar um ou mais da pluralidade de reforços de anel inclinando uma pluralidade de feixes de T em uma pluralidade de anéis tendo extremidades circunferencialmente adjacentes; e (l) segurar as extremidades da pluralidade de anéis entre si para formar a pluralidade de reforços de anel.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende: (m) formar um ou mais da pluralidade de reforços de anel por: (m1) cortar a rede anular de uma placa plana;

(m2) inclinar o flange em um formato circular; e (m3) segurar a rede anular ao flange.