BR112020004315A2 - restritor de dobra - Google Patents

Abstract

Um aparelho (1) para restringir o dobramento de um membro tubular debaixo d'água compreende uma pluralidade de módulos entrelaçados cada um formado a partir de um primeiro componente de meio-invólucro (2) deslocado circularmente de um segundo componente de meio-invólucro (3), em que o primeiro componente de meio-invólucro compreende uma ou mais projeções (19) que se estendem a partir de uma borda lateral (18) do mesmo e o segundo componente de meio-invólucro compreende uma ou mais ranhuras (21) em uma borda lateral (18) do mesmo, as projeções e ranhuras sendo anguladas em relação às bordas laterais do primeiro e segundo componentes de meio-invólucro, sendo a disposição tal que, quando montadas juntas, cada uma da uma ou mais projeções do primeiro componente de meio-invólucro são encaixadas internamente com uma ranhura correspondente do segundo componente de meio-invólucro para prender os dois meio-invólucros juntos.

Description

“RESTRITOR DE DOBRA”

[001] A presente invenção refere-se a restritores de dobra e mais especificamente a componentes modulares de um restritor de dobra e mais particularmente ainda, a componentes modulares de um restritor de dobra que podem ser conectados juntos sem o uso de fixadores adicionais tais como pernos, pinos ou hastes.

[002] Na indústria de óleo e gás em alto mar, uma variedade de membros tubulares, colunas de ascensão, cabos, canos, umbilicais e semelhantes são usados para diferentes operações tais como, por exemplo, para levar hidrocarbonetos de reservatórios submarinos para instalações de superfície, fornecer um caminho dedicado para ferramentas, fluidos, circulação de água, lama em fundo de poço ou fornecer potência e linhas de controle para equipamento submarino para permitir que os mesmos sejam operados remotamente tal como a partir de uma instalação de superfície. Esses membros tubulares podem ser ou de natureza rígida ou flexível.

[003] Uma vantagem de um membro flexível é que a estrutura do membro permite que ele se dobre para assumir orientações diferentes através da água. Isso pode ajudar a mitigar o movimento do membro dentro do mar devido, por exemplo, a correntes para impedir dano a uma plataforma de superfície flutuante, permite que o membro seja mais facilmente recuperado e reutilizado em uma outra localização onde uma orientação diferente do membro flexível através da água entre o equipamento submarino e uma instalação de superfície e permite que o membro flexível seja mais facilmente armazenado antes do uso ou durante o transporte entre operações.

[004] Todos esses membros flexíveis, incluindo cabos, canos flexíveis e umbilicais têm um raio de dobramento máximo acima do qual se o membro tubular continua a ser dobrado, ele pode ser danificado e se tornar-se inutilizável para operação. Uma das principais áreas em que pode ocorrer dobramento excessivo é o ponto de fixação entre o membro flexível e um outro componente rígido. Na indústria de óleo e gás em alto mar, essa é mais comumente uma terminação de extremidade de tubulação ou na extremidade superior do membro flexível habilitando conexão a uma plataforma de superfície ou, na extremidade inferior do membro flexível habilitando conexão do membro flexível a uma instalação submarina tal como uma cabeça de poço ou coletor submarino, por exemplo. Questões similares podem surgir em cruzamentos de canos rígidos, saídas de Tubo em J e conexões de cabeça de poço.

[005] Restritores de dobra são tipicamente usados para fornecer proteção para o membro flexível nesses pontos de conexão com outro equipamento rígido para impedir que o membro flexível seja submetido a um raio de dobramento maior do que é projetado para o membro. Um restritor de dobra é um dispositivo que é montado ao redor da extremidade do membro flexível e habilita a fixação do membro flexível em estruturas ou componentes rígidos adjacentes e permite ao membro flexível um grau de liberdade de movimento para assumir a posição ou orientação exigida enquanto impede o membro tubular de dobrar em excesso.

[006] Restritores de dobra em geral compreendem uma coluna de módulos tubulares ocos, cada um dos quais pode se mover lateralmente por uma extensão controlada em relação a módulos adjacentes. Embora o movimento lateral de cada módulo individual em relação ao seu módulo adjacente possa ser razoavelmente pequeno, o movimento lateral como um todo ao longo da coluna de módulos pode ser significativo.

[007] Cada módulo pode compreender uma primeira extremidade alargada com um soquete interno perfilado e uma segunda extremidade alongada que tem um diâmetro menor que a extremidade alargada e que tem um perfil em flange. A extremidade alongada de um módulo tubular pode ser recebida dentro do soquete perfilado de um módulo tubular adjacente.

[008] Um furo interno se estende através do módulo a partir da extremidade alargada até a extremidade alongada. O diâmetro do furo tipicamente aumenta à medida que se estende através da extremidade alongada.

[009] Quando um cabo, umbilical ou outro membro flexível passa através da coluna de módulos tubulares do restritor de dobra, o membro flexível está apto a dobrar e os módulos na coluna de módulos do restritor de dobra podem se mover em relação ao módulo adjacente para acomodar o dobramento do membro flexível e permitir que o membro flexível assuma a orientação exigida. A geometria dos módulos do restritor de dobra é tal que eles limitam o movimento lateral relativo de um módulo em relação ao módulo adjacente e isso em combinação com o número de módulos na coluna controla a curvatura que o membro flexível pode fazer como um todo. Portanto, o membro flexível permanece protegido pelo restritor de dobra, o que impede a ocorrência de qualquer dobramento em excesso.

[010] Os módulos individuais do restritor de dobra são frequentemente formados de dois componentes de meio-invólucro que são juntados para cercar o membro tubular que está sendo protegido. Em alguns casos, cada um dos componentes de meio-invólucro pode ser formado com bordas em flange que são aparafusadas juntas para formar um módulo do restritor de dobra.

[011] Sistemas de conexão conhecidos para restritores de dobra modulares incluem GB2540780, EP2802800 e AU2012375200. Embora esses vários sistemas forneçam alguns benefícios em relação aos sistemas aparafusados padrão, eles exigem ou que sejam fornecidos meios de prendimento adicionais para conectar juntos dois meio-invólucros de um módulo restritor de dobra e, portanto, a instalação do restritor de dobra exige que o operador manipule as metades de invólucro na posição exigida e prenda cada par de metades de invólucro juntas, ou têm geometrias muito complicadas, o que limita as capacidades de carga e restringe a deformação angular da coluna de módulos.

[012] A presente invenção tem como objetivo fornecer um restritor de dobra modular que pode ser instalado mais rapidamente e exige que menos componentes individuais sejam juntados.

[013] É um objetivo da presente invenção fornecer um restritor de dobra modular que pode ser instalado sem o uso de meios fixadores, tais como pernos ou parafusos entre os componentes de meio-invólucro de cada módulo, ou entre módulos adjacentes.

[014] Além disso, a presente invenção tem como objetivo fornecer um módulo de um restritor de dobra formado de dois componentes de meio-invólucro em que os componentes de meio-invólucro têm conexões que se encaixam uma na outra que são encaixadas uma na outra através de movimento axial relativo dos componentes, mas impedem a desconexão radial dos componentes. Demonstrações da Invenção

[015] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para restringir o dobramento de um membro tubular debaixo d'água, o dito aparelho compreendendo uma pluralidade de módulos entrelaçados cada um formado de um primeiro componente de meio-invólucro circularmente deslocado em relação a um segundo componente de meio-invólucro, em que o primeiro componente de meio- invólucro compreende uma ou mais projeções que se estendem a partir de uma borda lateral do mesmo e o segundo componente de meio-invólucro compreende uma ou mais ranhuras em uma borda lateral do mesmo, as projeções e ranhuras sendo anguladas em relação às bordas laterais do primeiro e do segundo componentes de meio-invólucro, a disposição sendo tal que, quando montadas juntas, cada uma dentre a uma ou mais projeções do primeiro componente de meio-invólucro são encaixadas internamente com uma ranhura correspondente do segundo componente de meio- invólucro para prender os dois meio-invólucros juntos.

[016] Como as projeções e as ranhuras são anguladas em relação às paredes laterais do primeiro e do segundo componentes de meio-invólucro, o encaixe entre a(s) projeção (projeções) do primeiro componente de meio-invólucro com a(s) ranhura(s) do segundo componente de meio-invólucro exige movimento axial relativo do primeiro e do segundo componentes de meio-invólucro. Uma vez que a(s) projeção (projeções) e ranhura(s) estejam encaixadas entre si, o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro não podem ser separados radialmente.

[017] Vantajosamente, as projeções do primeiro componente de meio- invólucro e as ranhuras do segundo componente de meio-invólucro são fornecidas em ambas as bordas laterais dos respectivos componentes.

[018] Preferencialmente as projeções e ranhuras são fornecidas em um ângulo de entre 40 e 50 graus em relação às bordas laterais dos componentes.

[019] Mais preferencialmente, as projeções e ranhuras são fornecidas em um ângulo de cerca de 45 graus em relação às bordas laterais dos componentes.

[020] Vantajosamente, o primeiro componente de meio-invólucro compreende duas projeções anguladas e o segundo componente de meio-invólucro compreende duas ranhuras anguladas cooperantes.

[021] Convenientemente as fendas do segundo componente de meio- invólucro têm uma profundidade de cerca de 50% da espessura do segundo componente de meio-invólucro.

[022] Convenientemente também as projeções têm uma espessura de cerca de 50% da espessura do primeiro componente de meio-invólucro.

[023] Vantajosamente cada projeção compreende uma porção de base na região onde a projeção encontra a borda lateral do primeiro componente de meio- invólucro.

[024] Convenientemente a porção base de cada projeção tem uma largura maior que o restante da projeção.

[025] Vantajosamente o comprimento da ou de cada ranhura é maior que o comprimento da ou de cada projeção.

[026] Convenientemente, cada um dentre o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro compreende uma porção fêmea e uma porção macho.

[027] Vantajosamente é formado um soquete na porção fêmea de cada componente de meio-invólucro.

[028] Preferencialmente um canal é formado através de cada componente de meio-invólucro da porção fêmea para a porção macho. O canal está aberto em cada extremidade e forma um conduto através do qual um membro tubular pode passar.

[029] Preferencialmente, a porção macha do conduto compreende um pescoço alongado. Preferencialmente também o diâmetro do pescoço é menor que o diâmetro da porção fêmea dos componentes. Preferencialmente também o pescoço termina em uma porção de nariz. A porção de nariz tem um diâmetro maior que o pescoço, mas menor que aquele da porção fêmea.

[030] Vantajosamente uma primeira superfície de escora é fornecida entre o pescoço e a porção de nariz.

[031] Convenientemente, uma segunda superfície de escora é fornecida dentro do soquete da porção fêmea.

[032] Preferencialmente uma terceira superfície de escora é fornecida entre a porção fêmea e a porção de pescoço.

[033] Convenientemente uma quarta superfície de escora é fornecida em uma superfície de extremidade exterior da porção fêmea.

[034] A disposição de superfícies de escora é tal que quando uma pluralidade de componentes modulares estão interconectados, a primeira e a terceira superfícies de escora de um primeiro módulo escoram a segunda e a quarta superfícies de escora respectivamente em um segundo módulo.

[035] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um módulo de um aparelho restritor de dobra compreendendo um primeiro componente de meio-invólucro deslocado circularmente de um segundo componente de meio-invólucro, em que o primeiro componente de meio-invólucro compreende uma ou mais projeções e o segundo componente de meio-invólucro compreende uma ou mais fendas, sendo a disposição tal que cada uma dentre a uma de mais projeções do primeiro componente de meio-invólucro está encaixada internamente com uma fenda correspondente do segundo componente de meio-invólucro e em que as projeções e fendas são anguladas de modo que o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro não possam ser separados radialmente.

[036] Modalidades exemplificativas da presente invenção serão agora descritas com referência às figuras anexas nas quais:

[037] A Figura 1 é uma vista lateral interna de um primeiro componente de meio-invólucro de um módulo de um restritor de dobra de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[038] A Figura 2 é uma vista lateral externa do primeiro componente de meio- invólucro da Figura 1;

[039] A Figura 3 é uma vista lateral interna de um segundo componente de meio-invólucro de um módulo de um restritor de dobra de acordo com a dita modalidade da presente invenção;

[040] A figura 4 é uma vista lateral externa do segundo componente de meio- invólucro da figura 3;

[041] A Figura 5 é uma vista lateral externa de um restritor de dobra formado de uma pluralidade de componentes entrelaçados das figuras 1 e 3, e

[042] A Figura 6 é uma vista em corte transversal através do restritor de dobra da figura 5.

[043] Voltando-se agora para os desenhos, um restritor de dobra modular 1 é formado por uma pluralidade de módulos entrelaçados cada um formado a partir de um primeiro componente de meio-invólucro 2 deslocado circularmente a partir de um segundo componente de meio-invólucro 3 ao redor de um membro tubular (não mostrado).

[044] A primeiro meio-invólucro 2 é mostrada nas figuras 1 e 2 e compreende um corpo tubular oco com uma porção fêmea 4 em uma extremidade e uma porção macho 5 na outra. A porção fêmea do corpo tubular compreende um soquete interno fundo 6 que é substancialmente retangular em vista plana como mostrado na Figura

1. O soquete tem uma parede de base anular interna 7, uma parede superior interna 8 e paredes laterais internas 9 que conectam as paredes de base e superior juntas. A parede de base anular interna é afunilada afastando-se em relação às paredes laterais internas e também se afastando da parede superior interna.

[045] A porção macho do corpo tubular é formada integradamente com a porção fêmea e se estende concentricamente a partir da porção fêmea adjacente à parede interna superior 9 do soquete. A porção macho compreende um pescoço 10 que tem um diâmetro que é menor que aquele da porção fêmea 4. Uma região de ressalto de escora substancialmente horizontal 11 é formada na superfície exterior do corpo entre a porção fêmea e o pescoço 10, como será descrito mais abaixo.

[046] O pescoço termina em uma porção de nariz 12 que tem um diâmetro ligeiramente maior que aquele do pescoço 11, mas menor que aquele da porção fêmea 4 do componente. Um flange anular 13 é fornecido entre o pescoço e a porção de nariz. O flange anular afunila em direção à porção de nariz.

[047] O diâmetro da porção de nariz 12 também é menor que o diâmetro do soquete interno 6 dentro da porção fêmea 4 do corpo. A altura da porção de nariz 12 é menor que a distância entre a parede de base anular 7 e a parede superior interna 8 do soquete 6 da porção fêmea.

[048] A extremidade exterior 14 da porção de nariz, afastada do pescoço 10 do componente, tem um formato troncônico como mostrado claramente nas figuras 1 e 2.

[049] Um canal semicircular 15 é formado através do primeiro componente a partir da porção fêmea 4 até a porção macho 5, como será descrito mais abaixo. O canal tem um primeiro diâmetro entre a base 16 da porção fêmea e a parede de base anular 7 do soquete e um diâmetro reduzido através da porção macho 5 entre a parede superior interna 9 do soquete e a extremidade exterior 14 da porção de nariz. O diâmetro do canal através da porção fêmea 4 é menor que o diâmetro do soquete 6 dentro da porção fêmea.

[050] A base 16 da porção fêmea da primeiro meio-invólucro, circundando a extremidade aberta do canal semicircular 15, é substancialmente plana para formar um flange de escora anular 17. O flange é afunilado a partir do diâmetro interno adjacente ao canal semicircular 15 até o diâmetro exterior. O flange afunila na direção da porção macho 5 do primeiro componente de meio-invólucro.

[051] As bordas laterais 18 do primeiro componente de meio-invólucro, circundando o canal semicircular 15 e o soquete 6 são planas como mostrado na Figura 1.

[052] Uma ou mais projeções 19 se estendem a partir da superfície exterior de cada uma das bordas laterais 18 da porção fêmea do corpo. Duas projeções são mostradas na Figura 1, embora uma única projeção ou projeções adicionais possam ser fornecidas em outras modalidades.

[053] As projeções 19 são integradamente formadas com o corpo oco. Como mostrado mais claramente na Figura 2, as projeções são de forma substancialmente retangular com um comprimento L e uma largura W. O comprimento das projeções é maior que a largura. As projeções são fornecidas a um ângulo em relação às bordas laterais do corpo tubular.

[054] As projeções podem ser definidas em um ângulo de cerca de 30 a 60 graus em relação às bordas laterais do corpo. Preferencialmente as projeções são definidas em um ângulo de cerca de 40 a 50 graus em relação às bordas laterais do corpo. Em algumas modalidades, o ângulo definido pode ser de cerca de 45 graus.

[055] Na modalidade mostrada, a primeira projeção se estende a partir da extremidade da porção fêmea 4 adjacente ao pescoço 10 do corpo e se estende para fora e para baixo afastando-se da porção de pescoço. A segunda projeção se estende a partir de um ponto aproximadamente a meio caminho ao longo das bordas laterais 18 do corpo. As projeções podem, portanto, ser consideradas farpas anguladas afastando-se da porção de nariz 12 do componente.

[056] A espessura das projeções é em geral de cerca de 50% da espessura da porção fêmea 4 do corpo.

[057] Cada projeção 19 tem uma porção de base 20 formada na extremidade inferior da projeção onde ela encontra a borda lateral 18 do corpo tubular. A porção de base das projeções tem uma largura maior do que a extremidade exterior extrema das projeções. A base é alargada de modo que a porção de base das projeções seja substancialmente troncônica na região onde ela encontra a borda lateral do corpo tubular.

[058] O primeiro componente de meio-invólucro 2 se destina a se interconectar com ou corresponder a um segundo componente de meio-invólucro 3 para formar um módulo do restritor de dobra 1. O segundo componente de meio- invólucro é mostrado nas Figuras 3 e 4.

[059] Os recursos internos do segundo componente de meio-invólucro são idênticos àqueles do primeiro componente de meio-invólucro. Similarmente o pescoço 10 e porções de nariz 12 são idênticos de modo que quando o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro são juntados com as bordas laterais 18 do primeiro componente que se sobrepõem às bordas laterais do segundo componente, isto forma um corpo anular substancialmente oco com um soquete anular 6 em uma extremidade e um pescoço anular 10 que se estende a partir do corpo afastando-se do soquete e terminando em uma porção de nariz anular 12.

[060] O primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro diferem em que no lugar das projeções do primeiro componente de meio-invólucro, ranhuras ou canais angulados 21 são fornecidos na superfície exterior 22 da porção fêmea do segundo componente de meio-invólucro. O número de ranhuras irá corresponder ao número de projeções no primeiro componente de meio-invólucro de modo que na modalidade ilustrada, duas ranhuras anguladas sejam mostradas. Como nas projeções do primeiro componente de meio-invólucro, as ranhuras do segundo componente de meio-invólucro são anguladas afastando-se da porção de pescoço 10 do componente com o ponto de abertura ou entrada nas ranhuras mais próximo da porção de nariz 12 do componente que a extremidade fechada interna das ranhuras. O ângulo das ranhuras para a parede lateral do segundo componente de meio-invólucro é substancialmente o mesmo que aquele das projeções para a parede lateral do primeiro componente de meio-invólucro.

[061] A extremidade aberta ou entrada 23 para o interior de uma ranhura é mais larga do que o resto da ranhura para fornecer uma região substancialmente troncônica seguida por uma região substancialmente retangular. A ranhura é conformada para receber com segurança a porção de base alargada 20 de uma projeção e o corpo estendido da projeção como será descrito mais abaixo.

[062] A profundidade das ranhuras é substancialmente a mesma que a espessura das projeções 19 como será descrito mais abaixo. O comprimento das ranhuras a partir das bordas laterais 18 do segundo componente de invólucro em torno da superfície exterior 22 do segundo componente de invólucro é ligeiramente mais longo do que o comprimento L das projeções como também será descrito mais abaixo.

[063] Para conectar o primeiro e o segundo meio-invólucros juntos, o primeiro e o segundo meio-invólucros 2, 3 são alinhados de modo que a extremidade livre de cada uma das projeções 19 do primeiro meio-invólucro esteja alinhada com a entrada em uma ranhura 21 na superfície exterior do segundo componente de meio-invólucro.

Nesta posição, o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro 2, 3 serão axialmente desviados e um vão será formado entre as respectivas bordas laterais 18 dos dois componentes.

[064] Quando os dois componentes de meio-invólucro são empurrados juntos, as projeções 19 irão deslizar dentro e ao longo das ranhuras 21 e puxar os componentes de meio-invólucro tanto para alinhamento axial e também juntos, de modo que o vão entre as paredes laterais 18 dos dois componentes seja reduzido.

[065] Quando as projeções 19 estão totalmente encaixadas dentro das ranhuras, as paredes laterais 18 do primeiro e do segundo componentes de meio- invólucro irão se escorar entre si. Não são exigidos pinos ou pernos de travamento externos ou internos para afixar com segurança os dois componentes de meio- invólucro juntos porque quando os dois meio-invólucros estão totalmente conectados e as projeções do primeiro meio-invólucro estão encaixadas internamente com as ranhuras do segundo componente de meio-invólucro, os dois meio-invólucros não podem ser radialmente desconectados.

[066] Como a profundidade das ranhuras 21 é substancialmente igual à espessura das projeções 19, a superfície exterior das projeções do primeiro componente de meio-invólucro se encontra no mesmo plano que a superfície exterior do corpo do segundo componente de meio-invólucro.

[067] Os dois meio-invólucros só podem ser separados movendo-se os componentes 2, 3 para que se afastem axialmente de modo que as projeções 19 deslizem para fora das ranhuras 21 aumentando assim o desvio axial entre os dois componentes e aumentando o vão entre as bordas laterais 18 dos componentes.

[068] Isto fornece um mecanismo de conexão muito rápida e eficaz para os componentes de meio-invólucro para formar módulos de um restritor de dobra 1 e reduz o tempo de instalação consideravelmente comparado aos restritores de dobra conhecidos. A presente invenção também fornece uma redução no número de componentes que se exige que sejam transportados para um local de instalação, o que pode levar a eficientes economias adicionais em termos de transporte e tempo.

[069] Quando é exigido que seja formado um restritor de dobra 1 a partir dos módulos como descritos acima, uma parte de reação (não mostrada) é montada ao redor do membro tubular e o primeiro módulo do restritor de dobra é criado juntando- se um primeiro e um segundo componente de meio-invólucro 2, 3 ao redor do membro tubular ao qual é exigido que seja fornecida proteção contra dobra como descrito acima, com as projeções 19 do primeiro componente encaixadas internamente às ranhuras 21 do segundo componente. O primeiro módulo é fixado à parte de reação de uma maneira conhecida.

[070] Um conjunto adicional de primeiro e segundo componentes de meio- invólucro 2, 3 é então tomado e juntado ao redor do membro tubular com a porção de nariz 12 do primeiro módulo do restritor de dobra sediada dentro do soquete 6 do segundo módulo. Como a porção de nariz 12 do primeiro módulo tem um diâmetro maior do que o canal semicircular 15 através da porção fêmea 4 do segundo módulo, a porção de nariz 12 do primeiro módulo é retida com segurança dentro do soquete 6 do segundo módulo.

[071] Embora a altura da porção de nariz 12 do primeiro módulo seja menor que a distância entre a parede base anular interna 7 e a parede superior interna 8 do soquete da porção fêmea do segundo módulo, o que pode permitir algum movimento axial relativo entre o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro 2, 3 do primeiro módulo, o espaço entre a extremidade exterior 14 da porção de nariz do primeiro módulo e a parede superior interna 8 do soquete do segundo módulo é menor que o comprimento das projeções 19 e, portanto, os dois componentes de meio- invólucro 2,3 não podem se mover suficientemente afastados axialmente para permitir que as projeções 19 do primeiro componente se movam para fora de encaixe com as ranhuras 21 do segundo componente.

[072] Módulos adicionais são formados usando pares de componentes de meio-invólucro 2, 3 e cada um é instalado ao redor do elemento tubular que retém a porção de nariz 12 do módulo anterior com o soquete 6 do próximo módulo.

[073] Um componente afixador é montado ao redor da porção de nariz 12 do último módulo do restritor de dobra, distante da parte de reação. O componente afixador é similar em forma a um módulo do restritor de dobra embora o componente afixador tenha apenas uma porção fêmea com um soquete interno, mas sem porção macho com um pescoço e nariz e sem projeções ou ranhuras anguladas. O componente afixador impede que os dois componentes de meio-invólucro do último módulo se movam axialmente em relação um ao outro em grau suficiente para permitir que as projeções anguladas da primeiro meio-invólucro saiam do encaixe interno com as ranhuras do segundo meio-invólucro. Os dois meio-invólucros do componente afixador são presos juntos por fixadores padrão, tais como pernos ou parafusos.

[074] Embora o mecanismo de conexão inovador entre o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro dos módulos do restritor de dobra forneça vantagens significativas como observado acima em termos de instalação mais simples e tempos de instalação reduzidos, a geometria dos módulos também oferece vantagens adicionais quando o restritor de dobra está operando.

[075] Quando a porção de nariz 12 6 do primeiro módulo fica dentro do soquete do segundo módulo, como a altura da porção de nariz é menor que a distância entre a base anular 7 e a parede superior 8 do soquete, é fornecido um vão entre a extremidade troncônica exterior 14 da porção de nariz e a parede superior interna 8 do soquete.

[076] A Figura 5 mostra três módulos conectados juntos axialmente para fornecer um restritor de dobra 1. Como descrito acima, cada módulo do restritor de dobra é seguro firmemente junto pelo encaixe entre as projeções anguladas 19 e ranhuras 21 do primeiro e segundo componentes de meio-invólucro 2, 3.

[077] A Figura 6 mostra uma vista em corte do restritor de dobra da figura 5 e ilustra a interação entre cada par de módulos adjacente.

[078] À medida que o membro tubular flexiona, o restritor de dobra 1 pode dobrar até um grau limitado para impedir que o membro tubular se dobre em excesso, além dos limites do membro flexível. Como mostrado na figura 6, no ponto de deflexão angular máxima entre o primeiro e o segundo módulos do restritor de dobra, não há contato entre a extremidade troncônica externa 14 da porção de nariz 12 do primeiro módulo e a parede superior interna 8 do soquete 6 do segundo módulo.

[079] Nesta condição, o flange afunilado anular 13 entre o pescoço 10 e a porção de nariz 12 do primeiro módulo escora a borda superior da parede de base anular interna afunilada 7 do soquete.

[080] Além disso, a borda inferior do ressalto de escora anular 11 entre a porção fêmea 4 e o pescoço 10 do primeiro módulo escora a borda inferior do flange de escora anular 17 na borda exterior da porção fêmea do segundo módulo.

[081] A geometria das várias superfícies de escora limita a deflexão angular entre módulos adjacentes como observado acima, mas como será entendido pela pessoa habilitada, quando os módulos atingem a posição de deflexão angular máxima, as bordas laterais das projeções anguladas 19 são forçadas contra as bordas laterais das ranhuras anguladas 21 e, portanto, as altas cargas transmitidas através dos módulos podem ser distribuídas através da superfície de escora do componente de meio-invólucro dos módulos que atua para puxar cada par de primeiro e segundo componentes de meio-invólucro para um encaixe mais apertado entre os mesmos e evitando assim a necessidade de quaisquer fixadores adicionais tais como pernos ou parafusos entre os pares de componentes de meio-invólucro.

[082] Enquanto as figuras 5 e 6 mostram o restritor de dobra 1 dobrado para baixo, os módulos do restritor de dobra podem certamente permitir dobra relativa em outras direções, por exemplo, 180 graus em relação à modalidade ilustrada, de modo que o restritor de dobra se dobre para cima ao longo de seu comprimento. Alternativamente, o restritor de dobra permite que o membro tubular seja protegido posteriormente.

[083] Em cada caso, quando um lado do flange afunilado anular 13 é forçado contra a parede de base anular 7 da porção fêmea, a porção do ressalto de escora 11 diametralmente oposta estará em contato com o flange de escora anular 17 da porção fêmea. A porção de nariz 12 do primeiro módulo está, portanto, encravada dentro do canal semicircular 15 do segundo módulo.

[084] Está previsto que os módulos do restritor de dobra possam ser formados de vários materiais. Por exemplo, os módulos podem ser formados de um material plástico e preferencialmente um material plástico moldável. Exemplos de materiais preferidos incluem um material polimérico rígido tal como, por exemplo, poliuretano ou náilon. Preferencialmente a dureza desse material será maior que 60 shore D e, em algumas modalidades, pode ser de cerca de 80 shore D. Esses materiais são particularmente eficazes uma vez que eles podem ser bombeados e moldados para fornecer um estoque de componentes de meio-invólucro que podem ser transportados para um local de instalação exigido e conectados juntos ao redor de um membro tubular para construir um restritor de dobra modular do comprimento exigido de maneira rápida e fácil.

[085] Além disso, quando o restritor de dobra não é mais exigido, os componentes podem ser desencaixados rapidamente e o restritor de dobra desmontado de modo que os componentes possam ser movidos para um novo local para instalação, ou alternativamente possam ser simplesmente armazenados para reutilização posterior.

[086] Alternativamente, podem ser usados materiais compósitos tais como material plástico reforçado com fibra ou reforçado com vidro ou material plástico reforçado com carbono para formar os componentes de meio-invólucro. O material compósito pode ser qualquer material de alta resistência à tração, módulo de alta tração, por exemplo, porém, sem limitação, compósitos epóxi reforçados com fibra ou chapa metálica resistente à corrosão. Compósitos epóxi podem ser preferidos para maximizar resistência da liga entre materiais.

[087] Em algumas situações, pode ser preferencial formar os componentes de meio-invólucro a partir de um material metálico tal como aço, por exemplo.

Claims (25)

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para restringir o dobramento de um membro tubular debaixo d’água, dito aparelho sendo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de módulos entrelaçados cada um formado a partir de um primeiro componente de meio-invólucro deslocado circularmente a partir de um segundo componente de meio-invólucro, em que o primeiro componente de meio-invólucro compreende uma ou mais projeções que se estendem a partir de uma borda lateral do mesmo e o segundo componente de meio-invólucro compreende uma ou mais ranhuras em uma borda lateral do mesmo, as projeções e ranhuras sendo anguladas em relação às bordas laterais do primeiro e do segundo componentes de meio- invólucro, sendo a disposição tal que quando montadas juntas cada uma dentre a uma ou mais projeções do primeiro componente de meio-invólucro é encaixada internamente com uma ranhura correspondente do segundo componente de meio- invólucro para prender os dois meio-invólucros juntos.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as projeções do primeiro componente de meio-invólucro e as ranhuras do segundo componente de meio-invólucro são fornecidas em ambas as bordas laterais dos respectivos componentes.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as projeções e ranhuras são fornecidas em um ângulo entre 40 e 50 graus em relação às bordas laterais dos componentes.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que as projeções e ranhuras são fornecidas em um ângulo de cerca de 45 graus em relação às bordas laterais dos componentes.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro componente de meio-invólucro compreende duas projeções anguladas.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo componente de meio-invólucro compreende duas ranhuras anguladas cooperantes.

7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a ranhura ou ranhuras do segundo componente de meio-invólucro têm uma profundidade de cerca de 50% da espessura do segundo componente de meio-invólucro.

8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a projeção ou projeções têm uma espessura de cerca de 50% da espessura do primeiro componente de meio-invólucro.

9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a ou cada projeção compreende uma porção de base na região onde a projeção encontra a borda lateral do primeiro componente de meio-invólucro.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção base de cada projeção tem uma largura maior que o restante da projeção.

11. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o comprimento da ou de cada ranhura é maior que o comprimento da ou de cada projeção.

12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um do primeiro e segundo componentes de meio-invólucro compreende uma porção fêmea e uma porção macho.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que um soquete é formado na porção fêmea de cada componente de meio- invólucro.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, CARACTERIZADO pelo fato de que um canal é formado através de cada componente de meio-invólucro da porção fêmea para a macho.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o canal está aberto em cada extremidade e forma um conduto através do qual um membro tubular pode passar.

16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção macho do conduto compreende um pescoço alongado.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o diâmetro do pescoço é menor que o diâmetro da porção fêmea dos componentes.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o pescoço termina em uma porção de nariz.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de nariz tem um diâmetro maior que o pescoço, mas menor que aquele da porção fêmea.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, CARACTERIZADO pelo fato de que uma primeira superfície de escora é fornecida entre o pescoço e a porção de nariz.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que uma segunda superfície de escora é fornecida dentro do soquete da porção fêmea.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que uma terceira superfície de escora é fornecida entre a porção fêmea e a porção de pescoço.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que uma quarta superfície de escora é fornecida em uma superfície de extremidade exterior da porção fêmea.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a disposição das superfícies de escora é tal que quando uma pluralidade de componentes modulares estão interconectados, a primeira e a terceira superfícies de escora de um primeiro módulo escoram a segunda e quarta superfícies de escora respectivamente de um segundo módulo.

25. Módulo de um aparelho restritor de dobra, compreendendo um primeiro componente de meio-invólucro deslocado circularmente de um segundo componente de meio-invólucro, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro componente de meio-invólucro compreende uma ou mais projeções e o segundo componente de meio-invólucro compreende uma ou mais fendas, a disposição sendo tal que cada uma dentre a uma ou mais projeções do primeiro componente de meio-invólucro é encaixada internamente com uma ranhura correspondente do segundo componente de meio-invólucro e em que as projeções e fendas são anguladas de modo que o primeiro e o segundo componentes de meio-invólucro não possam ser radialmente separados.