BR112021006870A2 - reboque de instalação para tubo flexível em bobina e método de utilização do mesmo - Google Patents

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Abstract

REBOQUE DE INSTALAÇÃO PARA TUBO FLEXÍVEL EM BOBINA E MÉTODO DE UTILIZAÇÃO DO MESMO. A presente revelação se refere a um sistema inclui uma estrutura de reboque retrátil e a um mecanismo de elevação acoplado à estrutura de reboque retrátil. O mecanismo de elevação é configurado para elevar ou abaixar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo. O sistema também inclui um mecanismo de frenagem.

Description

"REBOQUE DE INSTALAÇÃO PARA TUBO FLEXÍVEL EM BOBINA E MÉTODO DE UTILIZAÇÃO DO MESMO”
[0001] Tubos flexíveis são úteis em uma infinidade de ambientes, incluindo na indústria de óleo e gás. O tubo flexível pode ser durável e operacional em condições de operação difíceis e pode acomodar altas pressões e temperaturas. O tubo flexível pode ser enfeixado e disposto em uma ou mais bobinas para facilitar o transporte e uso do tubo.
[0002] Bobinas de tubo podem ser posicionadas em uma orientação “olhando para o lado” ou “olhando para o céu”. Quando o tubo flexível é embobinado e é disposto com seu canal interno voltado para cima, de maneira tal que a bobina esteja em uma orientação horizontal, então as bobinas de tubo são referidas como estando em uma orientação “olhando para o céu”. Se, em vez disso, o tubo flexível é enrolado e disposto de modo que o canal interno não fique voltado para cima, de modo que a bobina esteja em uma orientação em pé ou vertical, então as bobinas de tubo são referidas como estando em uma orientação “olhando para o lado”.
[0003] O tubo flexível pode ser transportado como bobina para vários locais para desdobramento (também referido como desenrolamento ou desbobinamento). Tipos diferentes de dispositivos e veículos são atualmente usados para carregar e transportar bobinas de tubo, mas usualmente equipamento extra e mão-de-obra manual humana também estão envolvidos no processo de carregamento ou descarregamento de tais bobinas para transporte e/ou desdobramento. Tais bobinas de tubo são frequentemente bastante grandes e pesadas. Consequentemente, existe uma necessidade de um método e aparelho aperfeiçoados para carregar e descarregar bobinas de tubo. Sumário
[0004] Este sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos que são adicionalmente descritos abaixo na descrição detalhada. Este sumário não pretende identificar características chave ou essenciais da matéria reivindicada, nem pretende ser usado como um auxílio na limitação do escopo da matéria reivindicada.
[0005] Em um aspecto, as modalidades da presente revelação referem-se a um sistema que inclui uma estrutura de reboque retrátil e um mecanismo de elevação acoplado à estrutura de reboque retrátil. O mecanismo de elevação é configurado para elevar ou abaixar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo. O sistema também inclui um mecanismo de frenagem.
[0006] Em outro aspecto, as modalidades da presente revelação referem-se a um método que inclui prover um reboque tendo uma estrutura de reboque retrátil, um mecanismo de elevação acoplado à estrutura de reboque, e um mecanismo de frenagem. O método também inclui acoplar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo ao mecanismo de elevação, ajustar uma posição vertical da bobina de tubo ou o carretel de tubo através do mecanismo de elevação, desdobrar o tubo através de rotação da bobina de tubo ou o carretel de tubo, e aplicar pressão através do mecanismo de frenagem a um conjunto de tambor inserido na bobina de tubo ou aplicando pressão através do mecanismo de frenagem ao carretel de tubo.
[0007] Outros aspectos e vantagens da matéria reivindicada serão evidentes a partir da descrição seguinte e das reivindicações anexas. Breve Descrição Dos desenhos
[0008] A Figura 1 é um diagrama de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[0009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma bobina de tubo bobinável de acordo com modalidades da presente revelação.
[00010] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um carretel de tubo bobinável de acordo com modalidades da presente revelação.
[00011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[00012] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um reboque de instalação retrátil em uma configuração retraída de acordo com modalidades da presente revelação.
[00013] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de lados telescópicos de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[00014] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um mecanismo de elevação e um mecanismo de frenagem de acordo com modalidades da presente revelação.
[00015] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de um mecanismo de elevação que inclui um travamento mecânico de acordo com modalidades da presente revelação.
[00016] A Figura 9 é uma vista lateral de um travamento mecânico em uma posição engatada de acordo com modalidades da presente revelação.
[00017] A Figura 10 é uma vista lateral de um travamento mecânico em uma posição desengatada de acordo com modalidades da presente revelação.
[00018] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um conjunto de tambor que pode ser usado para manipular bobinas de acordo com modalidades da presente revelação.
[00019] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um conjunto de tambor de acordo com modalidades da presente revelação.
[00020] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de um reboque de instalação retrátil e um conjunto de tambor de acordo com modalidades da presente revelação.
[00021] A Figura 14 é uma vista lateral de um reboque de instalação retrátil e um conjunto de tambor de acordo com modalidades da presente descrição revelação.
[00022] A Figura 15 é uma vista posterior de um reboque de instalação retrátil e um conjunto de tambor de acordo com modalidades da presente revelação.
[00023] A Figura 16 é uma vista posterior de um reboque de instalação retrátil e um conjunto de tambor de acordo com modalidades da presente revelação.
[00024] A Figura 17 é uma vista em perspectiva de uma porção de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[00025] A Figura 18 é uma vista em perspectiva de uma porção de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[00026] A Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma porção de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da presente revelação.
[00027] A Figura 20 é uma vista superior de um reboque de instalação retrátil de acordo com modalidades da a presente revelação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[00028] As modalidades da presente revelação referem-se de forma geral a sistemas usados para desdobrar bobinas de tubo flexível. As bobinas de tubo podem ser autossuportadas, por exemplo, usando bandas para manter as bobinas juntas, ou as bobinas de tubo podem ser suportadas em torno de um carretel (que pode ser referido como um carretel de tubo). Sistemas de desdobramento de acordo com modalidades da presente revelação podem incluir um reboque de instalação retrátil que inclui uma estrutura de reboque, um mecanismo de elevação acoplado à estrutura de reboque que é configurado para elevar ou abaixar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo, e um mecanismo de frenagem.
[00029] As modalidades da presente revelação serão descritas abaixo com referência às figuras. Em um aspecto, as modalidades aqui descritas referem-se a modalidades para desdobrar o tubo bobinável a partir de um reboque de instalação retrátil,
[00030] Conforme usado aqui, o termo "acoplado" " ou "acoplado a" pode indicar estabelecer uma conexão direta ou indireta, e não é limitado a nenhuma a menos que expressamente referido como tal. O termo "conjunto" pode se referir a um ou mais itens. Sempre que possível, numerais de referência idênticos ou similares são usados nas figuras para identificar elementos comuns ou iguais. As figuras não estão necessariamente em escala e certas características e certas vistas das figuras podem ser mostradas exageradas em escala para propósitos de esclarecimento.
[00031] A Figura 1 ilustra um diagrama de blocos de uma modalidade de um reboque de instalação retrátil 10. Conforme descrito em detalhes abaixo, o reboque de instalação retrátil 10 pode ser usado para desdobrar o tubo bobinável 12, que pode se referir a qualquer tipo de tubo flexível ou tubulação capaz de ser dobrado em uma bobina. O tubo bobinável 12 pode ser enrolado em um carretel ou molinete, ou o tubo bobinável 12 pode ser manipulado como bobinas sem carretéis ou molinetes. Tais carretéis ou bobinas de tubo bobinável 12 podem reduzir a quantidade de espaço usada pelo tubo durante fabricação, embarcação, transporte, e desdobramento em comparação com um tubo rígido que não é capaz de ser dobrado em uma bobina.
[00032] Tubo flexível ou bobinável é um tubo para transportar ou transferir qualquer água, gás, óleo, ou qualquer tipo de fluido adequado. O tubo bobinável 12 pode ser feito de qualquer tipo de material incluindo plásticos, metais, compósitos (por exemplo, compósitos reforçados com fibra), e/ou outros materiais adequados. O tubo bobinável 12 é usado frequentemente em muitas aplicações, incluindo, sem limitação, tanto aplicações em óleo e gás em terra como em alto-mar. O tubo bobinável 12 pode ser um tubo flexível, que pode incluir tubo flexível aderente (“bonded”) ou não-aderente (“unbonded”), tubo compósito flexível (FCP), tubo compósito termoplástico (TCP), ou tubo termoplástico reforçado (RTP). O tubo FCP ou RTP pode, ele próprio, ser composto de várias camadas. Em uma ou mais modalidades, um tubo flexível pode incluir um revestimento termoplástico ou bainha de pressão interna tendo uma camada de reforço e uma camada de cobertura externa termoplástica. Em uma ou mais modalidades, o termoplástico pode ser polietileno de alta densidade (HDPE). Assim, o tubo flexível pode incluir diferentes camadas que podem ser feitas de uma variedade de materiais e também podem prover resistência à corrosão. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o tubo usado para fazer uma bobina de tubo pode ter uma camada de cobertura externa de proteção contra corrosão que é disposta sobre uma outra camada de reforço de aço. Nesta modalidade, tiras de aço enroladas helicoidalmente podem ser colocadas sobre um revestimento feito de tubo termoplástico. O tubo flexível pode ser projetado para lidar com uma variedade de pressões. Consequentemente, o tubo flexível pode oferecer características e benefícios únicos contra linhas de tubos de aço/aço carbono na área de resistência à corrosão, flexibilidade, velocidade de instalação, e reutilização. Um outro tipo de tubo flexível ou bobinável é tubulação espiralada ou tubulação enrolada, que pode ser feita de aço e tem uma camada protetora de proteção contra corrosão
[00033] O reboque de instalação retrátil 10 da Figura 1 inclui uma estrutura de reboque retrátil 14 que provê uma base e suporte para outros componentes do reboque de instalação retrátil 10, tal como um mecanismo de elevação 16 acoplado à estrutura de reboque retrátil 14. A estrutura de reboque retrátil 14 pode ser construída de um ou mais componentes estruturais, tais como, mas não limitados a, vigas, colunas, postes, tubos, folhas, e assim por diante, acopladas uma à outra através de várias técnicas, tais como, mas não limitadas a, cavilhas, parafusos, fendas e linguetas, soldas, brasagem, e assim por diante. A estrutura de reboque retrátil 14 pode ser feita de aço, outras ligas metálicas, ou membros estruturais compósitos. Em certas modalidades, a estrutura de reboque retrátil 14 permite que a estrutura de reboque retrátil 14 assuma menos espaço quando embarcada ou transportada. O mecanismo de elevação 16 pode ser configurado para elevar ou abaixar uma bobina de tubo bobinável 12 ou um carretel de tubo bobinável 12, conforme descrito em detalhes abaixo. O reboque de instalação retrátil 10 também pode incluir um mecanismo de frenagem 18 configurado para aplicar tensão de retorno ao tubo bobinável 12 enquanto o tubo bobinável 12 está sendo desdobrado pelo reboque de instalação retrátil 10, conforme descrito em detalhes abaixo. Finalmente, o reboque de instalação retrátil 10 pode incluir uma unidade de energia 20 configurada para alimentar vários componentes do reboque de instalação 10, que podem incluir energia hidráulica, energia elétrica ou energia mecânica. A unidade de energia 20 pode ser acoplada à estrutura de reboque retrátil 14 ou disposta em uma plataforma deslizante separada em certas modalidades. Em outras modalidades, a unidade de energia 20 pode ser omitida. Por exemplo, uma plataforma deslizante de energia hidráulica ou elétrica separada pode ser acoplada ao reboque de instalação retrátil 10 quando o reboque de instalação retrátil 10 é operado. O reboque de instalação retrátil 10 pode incluir duas ou mais rodas 22 para permitir que o reboque de instalação retrátil 10 seja movido. As rodas 22 podem ser pneus ou faixas contínuas para acomodar o movimento em diferentes tipos de terreno. Além disso, certas modalidades podem incluir rodas apropriadas 22 para permitir que o reboque de instalação 10 seja rebocado ao longo das estradas nas rodas 22.
[00034] Em certas modalidades, o reboque de instalação retrátil 10 pode incluir um mecanismo de re-arredondamento configurado para re- arrendodar o tubo bobinável de desdobramento 12. Por exemplo, o tubo bobinável 12 pode ter um formato de seção transversal oval quando bobinado. Em outras palavras, o tubo bobinável 12 pode não ter um formato de seção transversal circular. O mecanismo de re-arredondamento pode usar rolos ou outros componentes com formatos circulares ou parcialmente circulares para remodelar o tubo bobinável 12 para ter uma forma de seção transversal circular ou substancialmente circular quando os rolos ou outros componentes são engatados com ou pressionados contra o tubo bobinável 12. Por exemplo, o mecanismo de re-arredondamento pode incluir um ou mais pares de rolos localizados aproximadamente 180 graus uns dos outros que engatam com uma superfície externa do tubo bobinável 12. Outros tipos de mecanismos de re- arredondamento e técnicas de re-arredondamento também podem ser usadas. Por exemplo, os mecanismos de re-arredondamento podem usar um grampo ou outro dispositivo para empurrar contra alguma ou toda a superfície externa do tubo bobinável 12.
[00035] Em outras modalidades, o reboque de instalação retrátil 10 pode incluir um ou mais cortadores de banda, que podem incluir uma porção de corte que é afiada para ser capaz de cortar através das bandas da bobina. Em certas modalidades, os cortadores de banda podem ser feitos de múltiplos componentes para permitir que a porção de corte seja removida ou substituída sem ter que remover ou substituir todo o cortador de banda. Em modalidades adicionais, os cortadores de banda podem ser omitidos e outras técnicas (por exemplo, corte de banda manual) usadas para cortar as bandas.
[00036] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade de uma bobina 30 de um tubo bobinável 12. A bobina 30 pode ser definida por um eixo ou direção axial 32, um eixo ou direção radial 34 e um eixo ou direção circunferencial 36. A bobina 30 pode ser formada envolvendo o tubo bobinável 12 em uma bobina com um canal interno 38 formado axialmente 32 através do mesmo, onde a bobina 30 pode ser movida como um único pacote ou feixe de tubo em bobina, como mostrado na Figura 2. Cada volta completa do tubo em bobina pode ser referida como um envoltório de tubo. Múltiplos envoltórios de tubo na bobina 30 podem ser configurados em colunas ao longo da direção axial 32 da bobina 30 e/ou configurados em camadas ao longo da direção radial 34 da bobina 30. Por exemplo, múltiplas colunas de envoltórios podem ser formadas ao longo da direção axial 32 da bobina 30, onde uma dimensão axial 40 da bobina 30 é baseada no diâmetro do tubo 12 e no número e posição axial 32 dos envoltórios que formam a bobina 30. Além disso, múltiplas camadas de envoltórios podem ser formadas ao longo da direção radial 34 da bobina 30, onde uma dimensão radial 42 da bobina 30 é baseada no diâmetro do tubo e no número e posição radial 34 dos envoltórios que formam a bobina
30. Em certas modalidades, um peso da bobina 30 pode exceder 40.000 libras
(18.144 quilogramas), 60.000 libras (27.216 quilogramas), ou mesmo 75.000 libras (34.019 quilogramas). Como tal, a estrutura de reboque retrátil 14 e outros componentes de modalidades do reboque de instalação retrátil 10 podem ser configurados para manipular tais bobinas 30 que outros reboques não tendo as características do reboque de instalação retrátil 10 não podem. Por exemplo, membros estruturais de modalidades do reboque de instalação retrátil 10 podem ser maiores ou mais pesados do que aqueles usados em outros reboques. Em uma ou mais modalidades, a bobina 30 pode ser disposta em um carretel, que é adicionalmente discutido abaixo, na Figura 3.
[00037] Conforme mostrado na Figura 2, a bobina 30 do tubo bobinável 12 pode ser uma ou mais camadas (por exemplo, camadas 44 e 46) de tubo embalado ou enfeixado na bobina 30. A bobina 30 pode incluir pelo menos uma ou mais camadas de tubo que foram enroladas em uma forma ou arranjo particular. Conforme mostrado na Figura 2, a bobina 30 é enrolada em um formato substancialmente cilíndrico, onde a dimensão axial 40 da bobina 30 é medida entre as bordas externas 48 e 50 da bobina 30.
[00038] Como conhecido por aqueles versados na técnica, o tubo bobinável 12 usado para fazer a bobina 30 mostrada na figura 2 pode ser enrolado usando bobinadores ou outras máquinas de bobinar adequadas para tal função. Aqueles versados na técnica reconhecerão que a presente revelação não está limitada a qualquer forma particular de bobinador ou outro dispositivo que possa ser usado para formar o tubo em uma bobina. O tubo enrolado em uma bobina, tal como 30, ajuda a transportar o tubo, que pode ter várias centenas de metros de comprimento em uma ou mais modalidades. Além disso, a bobina 30 pode ser enrolada para facilitar o desdobramento do tubo bobinável
12. O desdobramento, como descrito acima e usado aqui, pode se referir à ação de desenrolar ou desbobinar o tubo bobinável 12 da bobina 30. O tubo bobinável 12 pode ser instalado subterrâneo, acima do solo, ou em água.
[00039] Depois de ser montado em uma bobina, a bobina 30 mostrada na Figura 2 pode incluir o canal interno 38 formado axialmente 32 através da bobina 30. O canal interno 38 é um furo disposto geralmente no centro da bobina
30. O canal interno 38 pode ter forma substancialmente circular. A bobina 30 pode ter um diâmetro externo (DE) e um diâmetro interno (DI), onde o diâmetro interno é definido pelo canal interno 38. Como mostrado na Figura 2, uma ou mais bandas 52 podem ser envolvidas em torno da bobina 30 para ajudar a impedir que a bobina 30 se desenrole. Quando o tubo bobinável 12 é empregado, as bandas 52 podem ser cortadas em uma ou mais localizações desejadas usando o cortador de banda descrito anteriormente ou um cortador de banda manual.
[00040] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade de um carretel 60 do tubo bobinável 12. Em alguns casos, a bobina 30 do tubo bobinável 12 pode ser enrolada em torno dos componentes do carretel 60, ao invés de transportada como um pacote de sustentação livre, enfeixado (por exemplo, conforme mostrado na figura 2). A bobina 30 pode ser enrolada em torno do carretel 60 de modo que o canal interior da bobina 30 seja concêntrico com um furo central do carretel 60. Um carretel, como entendido por aqueles versados na técnica, pode incluir um tambor cilíndrico, tal como tambor cilíndrico 62, em torno do qual camadas de tubo podem ser envolvidas para formar a bobina 30. O carretel 60 pode incluir duas extremidades de carretel substancialmente circulares 64 e 66 que são capazes de girar em torno de um eixo compartilhado. Consequentemente, as extremidades de carretel 64 e 66 podem ser afixadas ao tambor cilíndrico 62.
[00041] Conforme mostrado na Figura 3, um furo 68 é disposto em cada extremidade 64 e 66 em uma posição substancialmente central. Além disso, os orifícios 68 para cada extremidade 64 e 66 são substancialmente alinhados um com o outro (e também podem ser alinhados com um eixo central do tambor cilíndrico 62). O tubo bobinável 12 (por exemplo, tubo flexível) pode ser enrolado em torno do tambor cilíndrico 62 utilizando qualquer meio conhecido por aqueles versados na técnica.
[00042] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do reboque de instalação retrátil 10, que pode ter um lado frontal 70 e um lado posterior 72. Na modalidade ilustrada, a estrutura de reboque retrátil 14 é feita de vários membros estruturais 80 acoplados uns aos outros de modo que a estrutura de reboque retrátil 14 possa suportar os outros componentes do reboque de instalação retrátil 10 e o peso da bobina 30 ou carretel 60, que pode exceder 40.000 libras (18.144 quilogramas), 60.000 libras (27.216 quilogramas) ou 75.000 libras (34.019 quilogramas). Por exemplo, os membros estruturais 80 podem ser feitos de tubulação de aço quadrada, vigas em I de aço, metal em folha, ou membros estruturais compósitos similares. A estrutura de reboque retrátil 14 pode incluir um ponto de conexão de reboque 82, que pode ser um engate, tal como um engate de barra de estiramento. Um engate de barra de estiramento pode ser um tipo de engate de reboque que inclui uma esfera que se estende a partir de uma barra e configurada para prender uma combinação de gancho ou soquete com a finalidade de rebocar ou ser rebocada. Aqueles versados na técnica apreciarão que outros tipos de engates de reboque e sistemas de fixação podem ser usados para fixar outro veículo ao reboque de instalação retrátil 10. Em outras modalidades, o ponto de conexão de reboque 82 pode ser configurado como um engate de arranque de modo que os freios elétricos para o reboque de instalação retrátil 10 possam ser ativados se o reboque de instalação retrátil 10 se tornar desconectado do veículo de reboque por alguma razão.
[00043] Por conseguinte, um veículo (não mostrado) pode ser equipado com um conector ou sistema de fixação conhecido por aqueles versados na técnica para se conectar ao reboque de instalação retrátil 10. Em uma ou mais modalidades, um veículo usado para rebocar o reboque de instalação retrátil 10 pode incluir, sem limitação, uma lâmina, um carregador frontal ou escavadeira, por exemplo, quando o reboque de instalação retrátil 10 está totalmente carregado com a bobina 30 ou carretel 60, ou por caminhões padrão, automóveis ou outros veículos, por exemplo, quando o reboque de instalação retrátil 10 está em um estado descarregado (isto é, não está carregando a bobina 30 ou a carretel 60). O reboque de instalação retrátil 10 pode ainda ser projetado para uso off-road selecionando rodas 22 apropriadas para uso off-road. Em algumas modalidades, as rodas 22 podem ser pneus de base larga (por exemplo, pneus super simples) acoplados a cubos de serviço pesado. Assim, o reboque de instalação retrátil 10 pode ser adaptado para uso com muitos tipos de estradas e terrenos. Na modalidade ilustrada, as duas rodas 22 em cada lado podem ser acopladas a uma armação 84 que se inclina em torno de um pivô 86 para permitir que o reboque de instalação retrátil 10 se mova facilmente sobre terreno irregular. Embora um total de quatro rodas 22 seja mostrado na Figura 4, outras modalidades podem incluir diferentes números de rodas 22 (por exemplo, duas, seis ou mais rodas 22) ou mecanismos de trilho Em certas modalidades, o reboque de instalação retrátil 10 é capaz de desdobrar o tubo bobinável 12 rebocando o reboque de instalação retrátil 10 ao longo de um caminho de tubulação ou mantendo o reboque de instalação retrátil 10 estacionário e puxando o tubo bobinável 12 para fora do reboque de instalação retrátil 10.
[00044] Conforme mostrado na Figura 4, o mecanismo de elevação 16 pode ser usado para levantar e abaixar as bobinas 30 ou carretéis 60 com o uso de dois ganchos em forma de j 88. Os ganchos de elevação 88 podem ser elevados e abaixados pelo uso de cilindros hidráulicos 90 capazes de levantar ou abaixar as bobinas 30 ou carretéis 60 que podem exceder 40.000 libras (18.144 quilogramas), 60.000 libras (27.216 quilogramas), ou 75.000 libras (34.019 quilogramas). Em certas modalidades, os cilindros hidráulicos 90 podem ser acoplados diretamente aos ganchos de elevação 88. Em outras modalidades, os cilindros hidráulicos 90 podem ser acoplados indiretamente aos ganchos de elevação 88. Por exemplo, uma ou mais roldanas 92 ou polias e uma correia apropriada 94, corda, fio, cabo, corrente, ou outro elemento de rolamento de tensão usado para prover vantagem mecânica e/ou redirecionar a direção de movimento dos cilindros hidráulicos 90. Em certas modalidades, o mecanismo de elevação 16 pode ter uma relação 2: 1, uma relação 3: 1, ou melhor. Conforme mostrado na Figura 4, o mecanismo de elevação 16 é configurado para mover os ganchos de elevação 88 e a bobina correspondente 30 ou carretel 60 em uma direção perpendicular ao eixo axial 32 (por exemplo, verticalmente). Em outras modalidades, o mecanismo de elevação 16 pode ser disposto em um ângulo ao eixo axial 32, desse modo movendo a bobina 30 ou carretel 60 em um ângulo para a direção horizontal. Em modalidades adicionais, os ganchos de elevação 88 podem ter formas diferentes de uma forma em j. Por exemplo, cada gancho de elevação 88 pode ter uma abertura circular para acomodar um eixo usado para manipular a bobina 30 ou carretel 60. Em outras modalidades, uma engrenagem de cremalheira e pinhão, manivela manual com engrenagens, ou outro dispositivo mecânico ou elétrico ou atuador pode ser usado ao invés de cilindros hidráulicos 90 no mecanismo de elevação 16.
[00045] Em certas modalidades, um batente vertical 95 pode ser usado com o gancho de elevação 88. Quando um eixo ou porção similar do carretel 60 ou um dispositivo usado para manipular as bobinas 30 está localizado no gancho de elevação 88 e o gancho de elevação 88 é elevado em direção ao batente vertical 95 pelo mecanismo de elevação 16, o batente vertical 95 pode ser usado para bloquear o eixo de sair inadvertidamente ou cair fora do gancho de elevação 88, por exemplo, se o reboque de instalação 10 fosse encontrar uma saliência durante o movimento ou desdobramento do tubo bobinável 12. Assim, o batente vertical 95 provê esta característica de segurança sem ter um operador a subir sobre o reboque de instalação 10 ou usar uma escada para instalar ou mover um retentor de segurança similar no lugar. Em vez disso, o batente vertical 95 provê esta característica quando o mecanismo de elevação 16 está na posição de desdobramento (por exemplo, quando o gancho de elevação 88 está localizado em sua posição mais superior). Em outras modalidades, o batente vertical 95 pode ser acoplado ao gancho de elevação 88 e se mover verticalmente em conjunto com o gancho de elevação 88. Em tais modalidades, o batente vertical 95 pode ser acoplado ao gancho de elevação 88 por meio de uma articulação ou conexão similar para permitir que o batente vertical 95 seja movido para uma posição apropriada para bloquear o movimento indesejado do eixo.
[00046] Na modalidade ilustrada, o mecanismo de frenagem 18 pode incluir um freio de pinça 96 que inclui uma ou mais pinças 98 dispostas contra um rotor 100, que pode ser acoplado ao mecanismo de elevação 16. O freio de pinça 96 pode ser usado para retardar ou parar a rotação da bobina 30 ou carretel 60 durante o desdobramento, ajudando assim a impedir a desbobinagem indesejada, a bobinagem livre, ou a folga do tubo bobinável 12. Aqueles versados na técnica apreciarão que outros tipos de mecanismos de frenagem, tais como, mas não limitados a, freios de atrito, freios de disco, freios de tambor, freios eletromagnéticos, ou motores hidráulicos, podem ser usados para fornecer frenagem da bobina 30 ou carretel 60. Em algumas modalidades, o mecanismo de frenagem 18 pode ser configurado para fornecer frenagem para carretéis 60. Por exemplo, o mecanismo de frenagem 18 pode agarrar ou contatar diretamente o carretel 60 para prover a força de frenagem. Assim, o mecanismo de frenagem 18 aplica pressão ao carretel 60. Em outras modalidades, um motor ou dispositivo similar pode ser adicionado ao mecanismo de frenagem 18 ou ao reboque de instalação 10 para prover capacidade de resgate. Em outras palavras, o motor pode girar a bobina 30 ou carretel 60 em uma direção oposta àquela usada durante o desdobramento para recolocar algum ou todo o tubo bobinável desdobrado 12 de volta na bobina 30 ou carretel 60.
[00047] Na modalidade ilustrada, a unidade de energia hidráulica 20 pode ser acoplada à estrutura de reboque 14 perto do ponto de conexão do reboque 82. Por exemplo, a unidade de energia hidráulica 20 pode incluir um motor de partida elétrico a gasolina ou diesel, bomba hidráulica de 2 estágios, reservatório de fluido hidráulico, e reservatório de gasolina configurado para fornecer energia hidráulica aos componentes hidráulicos do reboque de instalação 10, tal como os cilindros hidráulicos 90 do mecanismo de elevação 14 , o mecanismo de frenagem 18, ou outros cilindros hidráulicos descritos abaixo. Em algumas modalidades, a unidade de energia hidráulica 20 pode ser substituída por um suprimento de energia elétrica e os cilindros hidráulicos substituídos por vários tipos de atuadores eletromecânicos.
[00048] Em certas modalidades, o reboque de instalação 10 pode incluir lados telescópicos 102 configurados para se mover na direção das setas 104 através de um ou mais cilindros hidráulicos dispostos dentro dos membros estruturais 80 (como mostrado na figura 6) ou acoplados externamente aos membros estruturais 80. Em outras palavras, os membros estruturais internos 106 podem ter uma dimensão menor (por exemplo, largura, altura, ou diâmetro) do que os membros estruturais externos 108 para permitir que os membros estruturais internos 106 deslizem para dentro ou para fora dos membros estruturais externos 108. Uma extremidade dos cilindros hidráulicos pode ser acoplada ao elemento estrutural interno 106 e outra extremidade acoplada ao elemento estrutural externo 108 para fornecer a força motriz para mover os membros estruturais internos 106. Em outras modalidades, os cilindros hidráulicos podem ser omitidos e um operador pode mover manualmente os membros estruturais internos 106 para dentro ou fora dos membros estruturais externos 108. Em outras modalidades, uma engrenagem de cremalheira e pinhão, manivela manual com engrenagens, ou outro dispositivo mecânico ou elétrico ou atuador pode ser usada para mover os membros estruturais internos 106 telescopicamente. Conforme mostrado na Figura 4, o reboque de instalação 10 tem uma largura de sistema expandida 110. Em outras palavras, os lados telescópicos 102 permitem que os membros estruturais internos 106 se movam para fora na direção das setas 104 para a largura de sistema expandido 110. O reboque de instalação 10 pode ser capaz de acomodar bobinas 30 ou carretéis
60 quando na posição expandida que não seria possível quando o reboque de instalação 10 está em uma posição retraída, conforme descrito abaixo. Em outras modalidades, outras técnicas podem ser usadas para realizar expansão ou contração do reboque de instalação 10, tal como, mas não limitado a, articulações, juntas, desmontagem/remontagem, dobragem, juntas de expansão, juntas de acordeão, e assim por diante. Em modalidades adicionais, um ou mais membros estruturais 80 podem ser dispostos no lado posterior 72 entre os membros estruturais longitudinais 80 para fornecer estabilidade estrutural adicional ao reboque de instalação 10. Os membros estruturais adicionais 80 podem acoplar-se telescopicamente ou oscilar em direção ou em afastando-se do reboque de instalação 10 através de articulações como um portão.
[00049] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do reboque de instalação 10 em uma posição retraída, de modo que uma largura de sistema retraído 120 seja menor do que a largura de sistema expandido 110 mostrado na Figura 4. A unidade de energia hidráulica 20 foi removida para maior clareza. Conforme mostrado na Figura 5, os membros estruturais internos 106 (não visíveis na Figura 5) são completamente inseridos nos membros estruturais externos 108 através de cilindros hidráulicos dispostos em ou acoplados aos membros estruturais internos 106. Os dois mecanismos de elevação 16 podem ser dispostos adjacentes entre si quando o reboque de instalação 10 está na posição retraída, desse modo aperfeiçoando a compacidade do reboque retraído 10. Assim, quando o reboque de instalação 10 está na posição retraída, o reboque 10 pode ser mais fácil e economicamente embarcado ou transportado para o local de desdobramento.
[00050] A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade dos lados telescópicos 102 do reboque de instalação 10, com um lado esquerdo 126 e um lado direito 128 (com referência aos lados esquerdo e direito do reboque de instalação 10). Porções de dois membros estruturais externos 108 são mostradas na Figura 6, a saber, um membro estrutural externo esquerdo 130 (com uma abertura para o lado esquerdo 126) e um membro estrutural externo direito 132 (com uma abertura para o lado direito 128). Um membro estrutural interno esquerdo 134 é mostrado puxado para fora do membro estrutural externo esquerdo 130. Uma porção de um cilindro hidráulico esquerdo 136 é mostrada dentro do membro estrutural externo esquerdo 130. O cilindro hidráulico esquerdo 136 tem uma primeira extremidade 138 que é configurada para acoplar com um suporte interno (não mostrado) do membro estrutural interno esquerdo 134. Quando o cilindro hidráulico esquerdo 136 é contraído, ele puxa o elemento estrutural interno esquerdo 134 ainda mais para o interior do elemento estrutural externo esquerdo 130. Alternativamente, quando o cilindro hidráulico esquerdo 136 é estendido, ele empurra o elemento estrutural interno esquerdo 134 para fora do elemento estrutural externo esquerdo 130. Uma porção de um cilindro hidráulico direito 140 é mostrada dentro do elemento estrutural externo direito 132. Uma cobertura do membro estrutural externo direito 132 foi omitida para permitir que o cilindro hidráulico direito 140 seja visível na Figura 6. O cilindro hidráulico direito 140 tem uma segunda extremidade 142 que é configurada para acoplar com um suporte interno 144 do membro estrutural externo direito 132. O cilindro hidráulico direito 140 funciona de uma maneira similar ao cilindro hidráulico esquerdo 136 para estender ou retrair o elemento estrutural interno direito (não mostrado) do elemento estrutural externo direito 132. O elemento estrutural interno esquerdo 134 se move em uma direção oposta a partir do elemento estrutural interno direito (não mostrado) quando o reboque de instalação 10 é expandido ou retraído.
Em certas modalidades, o elemento estrutural interno esquerdo 134 pode incluir uma ou mais almofadas 146 para reduzir a fricção entre o membro estrutural interno esquerdo 134 e o elemento estrutural externo esquerdo 130. As almofadas 146 podem ser feitas de um polímero de baixa fricção ou material similar.
As almofadas 146 podem também ser feitas de aço ou outro metal ou liga metálica e ser configuradas para serem substituídas quando usadas, ajudando assim a impedir desgaste excessivo dos membros estruturais internos.
Adicionalmente ou alternativamente, o membro estrutural externo esquerdo 130 pode incluir almofadas similares em uma ou mais superfícies internas do membro estrutural externo esquerdo 130. O membro estrutural interno direito (não mostrado) e/ou o membro estrutural externo direito 132 podem também incluir uma ou mais almofadas 146. Em outras modalidades, os cilindros hidráulicos 136 e 140 podem ser configurados diferentemente.
Por exemplo, os cilindros hidráulicos 136 e 140 podem ser dispostos fora dos membros estruturais externos esquerdo e direito 130 e 132. Em outras modalidades, um único cilindro hidráulico pode ser usado em vez de dois cilindros 136 e 140.
[00051] A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do mecanismo de elevação 16 e do mecanismo de frenagem 18. Porções do mecanismo de elevação 16, tais como tampas externas, são omitidas na Figura 7 para permitir que os componentes internos sejam visíveis. Conforme mostrado na Figura 7, o gancho de elevação 88 inclui uma primeira superfície 160 e uma segunda superfície 162. A primeira superfície 160 pode ser curvada para corresponder geralmente com um diâmetro de eixo ou porção similar do carretel 60 ou um dispositivo usado para manipular as bobinas 30, como descrito em mais detalhes abaixo. A primeira superfície 160 pode ser feita de um material que é mais duro, mais durável ou fornece um coeficiente de atrito mais baixo quando em contato deslizante com o eixo do que o material usado para o resto do gancho de elevação 88 para reduzir o desgaste causado pelo atrito quando o eixo gira durante a implantação do tubo bobinável 12. Em certas modalidades, um inserto pode ser adicionado à primeira superfície 160 e o inserto pode ser feito de um material resistente ao desgaste apropriado, tal como, mas não limitado a ligas de bronze de alumínio, cobre de alumínio, bronze de alumínio de níquel, bronze de manganês, e assim por diante. Ao usar uma inserção para a primeira superfície 160, a inserção pode ser substituída sem ter que substituir todo o gancho de elevação 88. A segunda superfície 162 pode ser geralmente orientada perpendicular ao eixo axial 32, agindo assim como um batente para o eixo usado com bobinas 30 ou carretéis 60. Por exemplo, o reboque de instalação 10 pode ser movido em direção à bobina 30 ou carretel 60 até que o eixo atinja a segunda superfície 162. Neste ponto, o eixo está na posição apropriada com relação à primeira superfície 160 (isto é, diretamente acima da primeira superfície 160) e o gancho de elevação 88 pode ser levantado pelo mecanismo de elevação 16 para engatar com o eixo. Quando o desdobramento está completo, o gancho de elevação 88 pode ser abaixado pelo mecanismo de elevação 16 até que o eixo possa liberar um rebordo 164 do gancho de elevação
88. O rebordo 164 pode ajudar a impedir que o eixo inadvertidamente saia do gancho de elevação 88. Em certas modalidades, o gancho de elevação 88 pode ser acoplado à correia 94 por meio de um trole 170 ou mecanismo similar que se move dentro de um trilho 172 do mecanismo de elevação 16. O trole 170 pode incluir uma ou mais rodas 174, superfícies de baixo atrito, ou ambas para permitir o movimento livre do gancho de elevação 88.
[00052] Quando o eixo é levantado pelo mecanismo de elevação 16, o eixo engatará com um eixo de freio 166 acoplado ao rotor 100 do freio de pinça
96. O eixo de freio 166 pode incluir uma abertura chavetada 168 configurada para engatar ou combinar com uma forma correspondente do eixo. Por exemplo, tanto o eixo como a abertura chavetada 168 podem incluir um ou mais lados planos (isto é, não curvos) ou superfícies para impedir a rotação do eixo dentro da abertura chavetada 168. Assim, a rotação do eixo causa rotação do eixo de freio 166 e do rotor 100. Além disso, a abertura chavetada 168 permite que o eixo de freio 166 engate com o eixo sem ter que mover o eixo de freio 166 e o rotor 100 axialmente 32 (isto é, para dentro ou para fora com relação ao eixo). Antes do eixo ser encaixado com o mecanismo de frenagem 18, o rotor 100 e o eixo de freio 166 podem ser girados de modo que a abertura chavetada 168 fique voltada em uma direção descendente na direção do eixo, de modo que o eixo possa entrar na abertura chavetada 168. Quando o desdobramento está completo, o rotor 100 pode ser girado de modo que a abertura chavetada 168 fique voltada novamente na direção descendente na direção do eixo, de modo que o eixo possa sair da abertura chavetada 168. Em outras modalidades, diferentes técnicas podem ser usadas para acoplar temporariamente o eixo ao mecanismo de frenagem 18, tal como, mas não limitado a cavilhas, parafusos, pinos, roscas, e assim por diante. Além disso, embora o eixo de freio 166 seja mostrado na Figura 7 acoplado ao freio de pinça 96, o eixo de freio 166 e o gancho de elevação 88 podem ser usados com outros tipos de mecanismos de frenagem 18. Em algumas modalidades, a abertura chavetada 168 pode ter um encaixe ou formato circular em vez do formato aberto mostrado na Figura 7. Em tais modalidades, o eixo de freio 166, ou o eixo usado com a bobina 30 ou carretel 60, ou ambos, o eixo de freio 166 e o eixo são movidos axialmente 32 para engatar o eixo com a abertura chavetada 168.
[00053] A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade do mecanismo de elevação 16 que inclui um travamento mecânico
180. Conforme mostrado na Figura 8, o travamento mecânico 180 inclui um êmbolo 182, uma alavanca 184, um manipulo 186, e um pivô 188. O travamento mecânico 180 é configurado para travar mecanicamente o gancho de elevação 88 na posição elevada sem se basear sozinho nos cilindros hidráulicos 90.
Assim, o bloqueio mecânico 180 aperfeiçoa a segurança associada com a operação do reboque de instalação 10 pela redução da possibilidade da bobina 30 ou carretel 60 caírem e reduzírem o número de pontos de pinçamento. Quando o travamento do gancho de elevação 88 é desejado, um operador puxa o manipulo 186 em uma direção para fora (isto é, para longe do reboque de instalação 10), o que faz com que a alavanca 184 empurre o êmbolo 182 para dentro (isto é, na direção do reboque de instalação 10) através do pivô 188, desse modo engatando o êmbolo 182 com uma abertura formada no gancho de elevação 88 (não mostrado). A alavanca 184 permite que o operador engate o êmbolo 182 a partir do nível de solo sem ter que subir sobre o reboque de instalação 10 para alcançar o êmbolo 182. Em certas modalidades, o êmbolo 182 pode incluir um comutador de proximidade (não mostrado) para indicar que o êmbolo 182 se encaixa de forma apropriada com a abertura no gancho de elevação 88. Assim, o operador pode ser capaz de receber um sinal do comutador de proximidade para verificar o engate apropriado do travamento mecânico 180 sem ter que subir sobre o reboque de instalação 10. Em outras modalidades, outros tipos de batentes mecânicos ou elétricos podem ser providos no reboque de instalação 10 para impedir o movimento inadvertido do gancho de elevação 88.
[00054] A Figura 9 ilustra uma vista lateral de uma modalidade do bloqueio mecânico 180 em uma posição engatada. Como mostrado na Figura 9, a alavanca 184 foi empurrada em direção ao mecanismo de elevação 16 e girou em torno do pivô 188. O êmbolo 182 acoplado à extremidade da alavanca 184 foi empurrado para dentro para engatar com uma abertura 200 no gancho de elevação 88. Além disso, o êmbolo 182 está disposto em uma luva 202 acoplada ao mecanismo de elevação 16. Uma ou mais dobradiças 204 podem ser fornecidas no bloqueio mecânico 180 para atingir uma faixa de movimento desejada.
[00055] A Figura 10 ilustra uma vista lateral de uma modalidade do bloqueio mecânico 180 em uma posição desengatada. Como mostrado na Figura 10, a alavanca 184 foi empurrada para longe do mecanismo de elevação 16 e girou em torno do pivô 188. O êmbolo 182 acoplado à extremidade da alavanca 184 foi puxado para dentro da luva 202 e não engata mais com a abertura 200 no gancho de elevação 88. Assim, o gancho de elevação 88 é livre para se mover verticalmente através do cilindro hidráulico 90. Em certas modalidades, o gancho de elevação 88 pode não incluir a abertura 200 e pode, em vez disso, incluir um recurso adicional (por exemplo, um soquete) para engatar com o êmbolo 182.
[00056] A Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade de um conjunto de tambor 210 que pode ser usado para manipular bobinas 30. O conjunto de tambor 210 pode incluir uma barra de suporte 214 tendo uma primeira extremidade 216 e uma segunda extremidade 218 que se estende axialmente 32 através do centro de o conjunto de tambor 210. A barra de suporte 214 é usada para manusear o conjunto de tambor 210 e vários componentes são acoplados à barra de suporte 214, conforme descrito em mais detalhes abaixo. Em certas modalidades, uma primeira pluralidade de raios expansíveis 220 são acoplados à barra de suporte 214 próximos à primeira extremidade 216 e uma segunda pluralidade de raios expansíveis (não mostrados) são acoplados à barra de suporte 214 próximos à segunda extremidade 218. Além disso, cada um de uma pluralidade de segmentos de tambor 224 são montados em uma extremidade distal 226 de um da primeira pluralidade de raios expansíveis 220 e uma extremidade distal de um da segunda pluralidade de raios expansíveis. Os segmentos de tambor 224 estendem-se paralelamente à barra de suporte
214. A pluralidade de segmentos de tambor 224 é usada para suportar o tubo bobinável 12 e a extremidade distal 226 da primeira pluralidade de raios expansíveis 220 e a extremidade distal da segunda pluralidade de raios expansíveis são móveis entre as posições retraída e estendida por meio de um ou mais atuadores mecânicos 240. Assim, o conjunto de tambor 210 é configurado para ser facilmente inserido, expandido para fora para suportar e, em seguida, manipular as bobinas 30 e retirado das bobinas 30 do tubo bobinável 12 e para ser usado com bobinas 30 de tubo bobinável 12 de diferentes diâmetros internos de bobina. Os atuadores mecânicos 240 podem ser conectados e alimentados pela unidade de energia hidráulica 20 quando usados com o reboque de instalação 10.
[00057] Em certas modalidades, um primeiro cubo 300 está disposto na primeira extremidade 216 e o primeiro cubo 300 inclui um primeiro eixo de cubo 302, que pode ter uma forma de seção transversal circular. Embora não mostrado na vista em perspectiva da Figura 11, o conjunto de tambor 210 também pode incluir um segundo cubo e um segundo eixo do cubo dispostos na segunda extremidade 218 semelhante ao primeiro cubo 300 e primeiro eixo do cubo 302. Em certas modalidades, o primeiro cubo 300 e o segundo cubo podem ser referidos como cubos integrados porque o primeiro cubo 300 e o segundo cubo podem eliminar o uso de uma barra de suporte oca com extremidades abertas ao longo do eixo axial 32 do conjunto de tambor 210 para inserir uma haste ou poste para levantar e implantar o conjunto de cilindro 210. Em vez disso, cubos integrados, como o primeiro cubo 300 e o segundo cubo, podem atuar em conjunto com a barra de suporte 214 como um eixo fixo em relação ao conjunto de tambor 210. Além disso, o primeiro eixo de cubo 302 e o segundo eixo de cubo podem fornecer locais fixos para um operador segurar ou manipular o conjunto de tambor 210, como com uma empilhadeira, sem usar uma haste, poste ou outro equipamento de elevação semelhante.
[00058] Em particular, o primeiro cubo 300 e o segundo cubo podem ser usados para manusear e mover o conjunto de tambor 210. Além disso, quando o conjunto de tambor 210 é colocado em uma estrutura apropriada, trailer ou outro dispositivo de implantação, como o reboque de instalação 10, o primeiro eixo do cubo 302 e o segundo eixo do cubo podem ser usados para permitir a rotação do conjunto de tambor 210. Em outras palavras, o primeiro eixo do cubo 302 e o segundo eixo do cubo podem caber dentro de uma abertura circular ou parcialmente circular ou superfície de rolamento da estrutura, reboque ou outro dispositivo de implantação para permitir que o conjunto de tambor 210 gire. Um exemplo de tal abertura é o gancho de elevação 88 do reboque de instalação 10. Assim, o primeiro eixo de cubo 302 e o segundo eixo de cubo podem entrar em contato com a primeira superfície 160 ou inserção da primeira superfície 160 do gancho de elevação 88 durante a implantação. Além disso, o primeiro cubo 300 e o segundo cubo podem ser moldados para coincidir com a abertura chavetada 168 do eixo de freio 166 do mecanismo de frenagem 18. Assim, o mecanismo de frenagem 18 aplica pressão ao conjunto de tambor 210 com a bobina 30. Em certas modalidades, um ou mais olhais 304 podem ser dispostos na primeira e na segunda extremidades 216 e 218 para permitir o manuseio do conjunto de tambor 210. Por exemplo, correias, cordas, correntes ou dispositivos de fixação semelhantes podem ser acoplados aos olhais 304 para facilitar o movimento do conjunto de tambor 210. Os olhais 304 podem ser acoplados à barra de suporte 214, raios expansíveis 220, quadros de raios 290, ou outros locais apropriados do conjunto de cilindro 210. Em outras modalidades, o conjunto de tambor 210 pode incluir pelo menos dois canais de garfo 306 que se estendem axialmente 32 ou radialmente 34 ao longo da barra de suporte 14. Os garfos ou dentes de uma empilhadeira, caminhão ou maquinaria semelhante podem ser inseridos nos canais de garfo 306 para permitir levantar e mover o conjunto de cilindro
210. Por exemplo, canais de garfo 306 que se estendem axialmente 32 podem ser usados para inserir e remover o conjunto de tambor 210 do canal interno 38 da bobina 30. Canais de garfo 306 que se estendem radialmente 34 podem ser usados para levantar ou definir o conjunto de tambor 210 de ou sobre um caminhão, vagão ou transporte semelhante ou usados quando o acesso aos canais de garfo 306 que se estendem axialmente 32 é limitado ou restrito. Os canais de garfo 306 podem ser acoplados à barra de suporte 214, raios expansíveis 220, quadros de raios 290 ou outros locais apropriados do conjunto de tambor 210.
[00059] Em certas modalidades, o conjunto de tambor 210 pode incluir uma gaiola 310 que cobre pelo menos parcialmente um ou mais componentes do conjunto de tambor 210. Por exemplo, a gaiola 310 pode ajudar a proteger os componentes do conjunto de tambor 210 quando o conjunto 210 é movido ou manipulado através dos canais de garfo 306. A gaiola 310 pode ser feita de metal expandido ou malha e acoplada à barra de suporte 214, raios expansíveis 220, armações de raios 290, canais de garfo 306 ou outros locais apropriados do conjunto de tambor 210. Em outras modalidades, o conjunto de tambor 210 pode incluir uma pluralidade de braços de extensão, flanges, gaiolas ou assim por diante na primeira e segunda extremidades 16 e 18 para ajudar a conter a bobina 30 durante a implantação do tubo bobinável 12. Embora uma modalidade de um conjunto de tambor 210 que pode ser usado com o reboque de instalação 10 seja mostrada na Figura 11, outras modalidades do conjunto de tambor 210 com recursos diferentes, adicionais ou menos recursos também podem ser usadas com o trailer de instalação 10. Por exemplo, o conjunto de tambor 210 pode ter um número ou disposição diferente de segmentos de tambor 224, a gaiola 310 pode ser omitida, braços de contenção adicionais ou flanges podem estar localizados em uma ou em ambas primeira e segunda extremidades 216 e 218, e assim por diante.
[00060] A Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva de outra modalidade do conjunto de tambor 210. Elementos em comum com aqueles mostrados na Figura 11 são rotulados com os mesmos números de referência. Como mostrado na Figura 12, o conjunto de tambor 210 inclui o flange de contenção 320 acoplado à barra de suporte 214 ou outras porções do conjunto de tambor 210 na segunda extremidade 218 de modo que o flange de contenção 320 gire junto com o conjunto de tambor 210 durante a implantação do tubo bobinável 12. O a flange de contenção 320 pode ser usado para ajudar a conter a bobina 30 enquanto disposta no conjunto de tambor 210. Em outras palavras, a flange de contenção 320 pode ajudar a bloquear o tubo bobinável 12 da bobina 30 de se mover ou deslocar para fora do flange de contenção 320. A estrutura aberta fornecida pelo flange de contenção 320 pode ajudar a reduzir o peso total do conjunto de tambor 210, mas em outras modalidades, uma estrutura sólida pode ser usada para o flange de contenção 320. O flange de contenção 320 pode ter uma variedade de formas, tais como, mas não limitado a círculos, ovais, retângulos, quadrados, polígonos e assim por diante. Na modalidade ilustrada, o conjunto de tambor 210 inclui uma pluralidade de braços dobráveis 322 dispostos na primeira extremidade 216. Embora três braços dobráveis 322 sejam mostrados na Figura 12, em outras modalidades, pode haver dois, quatro, cinco, seis ou mais braços dobráveis 322. Na modalidade ilustrada, a pluralidade de braços dobráveis 322 é mostrada em uma configuração colapsada de modo que a pluralidade de braços dobráveis 322 é geralmente paralela ao eixo axial 32 do conjunto de cilindro 210. Na configuração colapsada, o conjunto de tambor 210 pode ser mais facilmente inserido no canal interno 38 da bobina 30. Após a bobina 30 ter sido colocada sobre a pluralidade de segmentos de tambor 224 , a pluralidade de braços dobráveis 322 pode ser dobrada aberta para ser geralmente perpendicular ao eixo axial 32 do conjunto de tambor 210 (isto é, uma configuração expandida). Assim, a bobina 30 pode ser geralmente contida entre o flange de contenção 320 e a pluralidade de braços dobráveis 322. Embora três segmentos de tambor 224 sejam mostrados na Figura 12, em outras modalidades, pode haver dois, quatro, cinco, seis ou mais segmentos de tambor
224. Na Figura 12, a pluralidade de segmentos de tambor 224 é mostrada sem cobertura para ilustrar uma ou mais nervuras 225 encontradas dentro dos segmentos de tambor 224 que são usados para fornecer estabilidade estrutural aos segmentos de tambor 224. Em certas modalidades, cada um da pluralidade de braços dobráveis 322 pode incluir uma almofada 324 acoplada ao braço dobrável por meio de um mecanismo de mola 326 para acomodar bobinas 30 com diferentes dimensões axiais 40. Em certas modalidades, o flange de contenção 320 pode ser substituído por um ou mais da pluralidade de braços dobráveis 322, que podem ser instalados para serem capazes de dobrar ou instalados de uma maneira fixa semelhante ao flange de contenção 320. Embora uma modalidade de um conjunto de tambor 210 que pode ser usado com o reboque de instalação 10 seja mostrada na Figura 12, outras modalidades do conjunto de tambor 210 com diferentes, adicionais ou menos recursos também podem ser usadas com o trailer de instalação 10. Por exemplo, o conjunto de tambor 210 pode ter um número ou disposição diferente de segmentos de tambor 224, um número diferente ou arranjo de braços dobráveis 322, flanges de contenção 320 localizados na primeira e segunda extremidades 216 e 218, um ou dois flanges de contenção 320 acoplados a um ou mais cilindros hidráulicos para permitir que um ou dois flanges de contenção 320 se movam axialmente 32 em direção à bobina 30 para fins de contenção e assim por diante. Por exemplo, o flange de contenção 320 pode ser substituído por braços dobráveis 322, sejam fixos ou dobráveis.
[00061] A Figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de modalidades tanto do trailer de instalação 10 quanto do conjunto de tambor 210 mostrado na Figura
12. A bobina 30 é representada por um cilindro transparente de modo que os detalhes do conjunto de tambor 210 podem ser vistos. Além disso, a unidade de energia hidráulica 20 foi removida para maior clareza. A barra de suporte 214 do conjunto de tambor 210 é suportada nos ganchos de elevação 88 do reboque de instalação 10. Assim, o mecanismo de elevação 16 pode ser usado para levantar a bobina 30 disposta no conjunto de tambor 210 para implantação. Quando a implantação do tubo bobinável 12 está completa, o mecanismo de elevação 16 pode ser usado para abaixar o conjunto de tambor 210 para o solo e desengatar a barra de suporte 214 dos ganchos de elevação 88. Neste ponto, o conjunto de tambor 210 pode ser removido ou o reboque de instalação 10 ser movido para longe do conjunto de tambor 210. Se um tubo bobinável adicional 12 for implantado, o mesmo ou diferente conjunto de tambor 210 com outra bobina 30 pode ser colocado no reboque de instalação 10 ou o reboque de instalação pode ser movido para o conjunto de tambor 210. O mecanismo de elevação 16 também pode ser usado para baixar bobinas parciais 30 (isto é, conjunto de tambor 210 que tem algum tubo bobinável restante 12) até o solo. Assim, a configuração e localização do mecanismo de elevação 16 no reboque de instalação 10 permite várias configurações e modalidades de conjuntos de tambor 210 com ou sem bobinas totais ou parciais 30 a serem levantadas para implantação e abaixadas até o solo.
[00062] A Figura 14 ilustra uma vista lateral de modalidades tanto do trailer de instalação 10 quanto do conjunto de tambor 210 mostrados na Figura 12 com o conjunto de tambor 210 e bobina 30 em uma posição elevada. O reboque de instalação 10 é capaz de abaixar o conjunto de tambor vazio 210 até o solo por causa da amplitude de movimento fornecida pelo mecanismo de elevação 16.
[00063] A Figura 15 ilustra uma vista posterior de modalidades tanto do reboque de instalação 10 quanto do conjunto de tambor 210 mostrados na Figura 12 com o conjunto de tambor 210 mostrado em uma posição abaixada e sem a bobina 30. Elementos em comum com aqueles mostrados nas figuras anteriores são rotulados com os mesmos números de referência. Como mostrado na Figura 15, um ou mais cilindros hidráulicos 340 podem ser usados para mover a pluralidade de braços dobráveis 322 entre as configurações expandida e retraída. Os cilindros hidráulicos 340 podem ser conectados e alimentados pela unidade de energia hidráulica 20 quando usados com o reboque de instalação
10.
[00064] A Figura 16 ilustra uma vista posterior de modalidades tanto do trailer de instalação 10 quanto do conjunto de tambor 210 mostrado na Figura 12 com o conjunto de tambor 210 mostrado em uma posição elevada e com a bobina 30. Elementos em comum com aqueles mostrados nas figuras anteriores são rotulados com os mesmos números de referência. Como mostrado na Figura 16, o mecanismo de elevação 16 levanta o conjunto de tambor 210 de modo que uma folga desejada 350 entre o fundo da bobina 30 e o solo seja alcançada.
[00065] A Figura 17 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção de uma modalidade do reboque de instalação 10 que inclui placas guia 360 acopladas aos mecanismos de elevação 16. Observe que um dos ganchos de elevação 88 foi omitido da Figura 17 para permitir que a placa guia 360 seja claramente visível. A placa guia 360 pode ser uma peça de metal em forma retangular e a conexão ao mecanismo de elevação 16 pode ser reforçada por uma ou mais nervuras 362. Em outras modalidades, a placa guia 360 pode ter outras formas e configurações. A conexão entre a placa guia 360 e o mecanismo de elevação 16 pode ser realizada por meio de soldagem, brasagem ou outras técnicas de fixação mecânica. Quando o trailer de instalação 10 é movido em direção ao conjunto do tambor 210, as placas de guia 360 podem ser usadas de modo que o conjunto de tambor 210 seja posicionado corretamente em relação aos ganchos de elevação 88. Em outras palavras, se o conjunto de tambor 210 não estiver alinhado corretamente, as placas de guia 360 podem empurrar o conjunto de tambor 210 para a posição adequada e / ou empurrar o reboque de instalação 10 para uma posição diferente em relação ao conjunto de tambor 210. Quando o reboque de instalação 10 é usado com bobinas 60, as placas de guia 360 podem ser usadas de maneira semelhante em relação ao eixo usado com o carretel 60. Em certas modalidades, o eixo pode incluir um ou mais recursos de alinhamento 366 (como mostrado na Figura 15) que coordenam com as placas guia 360.
[00066] A modalidade do reboque de instalação 10 mostrado na Figura 17 também ilustra variações adicionais de alguns dos recursos discutidos anteriormente. Por exemplo, o batente vertical 95 tem uma forma diferente daquela mostrada na Figura 4. Especificamente, o batente vertical 95 inclui uma porção de batente horizontal 364 para bloquear o movimento do eixo ou porção semelhante do carretel 60 ou um dispositivo usado para manipular as bobinas 30 na direção horizontal (por exemplo, geralmente paralelo ao eixo axial 32).
[00067] A Figura 18 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção de uma modalidade do reboque de instalação 10 que inclui placas de batente 380 acopladas a uma placa de suporte 382 que é então acoplada ao membro estrutural 80 por meio de um ou mais fechos 384. Partes do mecanismo de elevação 16 foram omitidos para maior clareza. As placas de batente 380 bloqueiam o movimento excessivo da estrutura 84 em torno do pivô 86. As placas de batente 380 podem ser peças de metal em forma retangular, mas têm outras formas em outras modalidades. A conexão entre as placas de batente 380 e a placa de suporte 382 pode ser realizada por meio de soldagem, brasagem ou outras técnicas de fixação mecânica. Em certas modalidades, a placa de suporte 382 pode ser omitida e as placas de batente 380 acopladas diretamente ao membro estrutural 80.
[00068] A Figura 19 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção de uma modalidade do reboque de instalação 10 que inclui um ou mais pinos de travamento laterais telescópicos 400 inseridos através dos orifícios de pino de travamento 402 formados no membro estrutural externo esquerdo 130 e no membro estrutural interno esquerdo 134. Após o membro estrutural interno esquerdo 134 ser estendido pelo cilindro hidráulico esquerdo 136, os pinos de travamento 400 podem ser inseridos nos orifícios dos pinos de travamento 402 para bloquear o movimento do membro estrutural interno esquerdo 134, tal como após uma falha ou perda de pressão hidráulica em o cilindro hidráulico esquerdo
136. Quando o reboque de instalação 10 deve ser retraído, os pinos de travamento 400 podem ser removidos dos orifícios dos pinos de travamento 402 para permitir que o membro estrutural interno esquerdo 134 seja puxado para o membro estrutural externo esquerdo 130 pelo cilindro hidráulico esquerdo 136. Em certas modalidades, os pinos de travamento 400 podem ser inseridos em diferentes orifícios de pino de travamento 402 quando o reboque de instalação 10 é retraído para bloquear o movimento do membro estrutural interno esquerdo
134. Os pinos de travamento 400 e os orifícios dos pinos de travamento 402 também podem ser fornecidos para o lado direito 128 do reboque de instalação 10 e ser usados de uma maneira semelhante à descrita acima para o lado esquerdo 126. Embora dois pinos de travamento 400 sejam mostrados para cada lado na Figura 19, diferentes números de pinos de travamento 400 podem ser usados em outras modalidades.
[00069] A Figura 19 também ilustra um ou mais olhais de elevação 404 acoplados ao reboque de instalação 10. Em certas modalidades, cada um dos olhais de elevação 404 pode incluir uma manilha 406 para permitir que os olhais de elevação 404 sejam usados ao levantar o reboque de instalação 10, tal como via um guindaste ou outro dispositivo de elevação. Em certas modalidades, quatro olhais de elevação 404 podem estar localizados em torno do perímetro do reboque de instalação 10, como mostrado na Figura 20. Em algumas modalidades, uma ou mais faixas de mangueira hidráulica 408 podem ser usadas para proteger as mangueiras hidráulicas do reboque de instalação 10 quando ele se move entre as configurações expandida e retraída.
[00070] Embora a presente revelação tenha sido descrita com respeito a um número limitado de modalidades, aqueles versados na técnica, tendo o benefício desta revelação, apreciarão que outras modalidades podem ser concebidas que não se afastam do escopo da revelação como aqui descrita.
Consequentemente, o escopo da divulgação deve ser limitado apenas pelas reivindicações anexas.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: uma estrutura de reboque retrátil; um mecanismo de elevação acoplado à estrutura de reboque retrátil, em que o mecanismo de elevação é configurado para elevar ou abaixar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo; e um mecanismo de frenagem.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de frenagem é configurado para aplicar pressão a um conjunto de tambor inserido na bobina de tubo ou para aplicar pressão ao carretel de tubo.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de elevação compreende um cilindro hidráulico.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o cilindro hidráulico é acoplado a uma roldana ou uma tela por meio de um elemento de rolamento de tensão.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo frenagem compreende pelo menos um de um freio de pinça, um freio de tambor ou um motor hidráulico.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de frenagem compreende um eixo de freio com uma abertura chaveada configurada para engatar com um eixo de um conjunto de tambor configurado para manipular a bobina de tubo.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma unidade de energia está disposta na estrutura de reboque retrátil ou em uma plataforma deslizante separada da estrutura de reboque retrátil, e em que a unidade de energia é configurada para alimentar o sistema.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de reboque retrátil compreende uma largura de sistema retraído que é menor do que uma largura de sistema expandido.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que duas porções da estrutura de reboque retrátil são configuradas para se aproximarem ou se afastarem telescopicamente uma da outra.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende rodas acopladas à estrutura de reboque retrátil, em que as rodas são configuradas para inclinar em torno de um pivô.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um mecanismo de re-arredondamento configurado para re-arredondar o tubo de desdobramento.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um cortador de banda configurado para cortar bandas da bobina de tubo durante o desdobramento do tubo.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um bloqueio mecânico configurado para bloquear mecanicamente o mecanismo de elevação em uma posição elevada.
14. Método, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: fornecer um reboque retrátil que compreende: uma estrutura de reboque retrátil; um mecanismo de elevação acoplado à estrutura do reboque; e um mecanismo de freagem; acoplar uma bobina de tubo ou um carretel de tubo ao mecanismo de elevação; ajustar uma posição vertical da bobina de tubo ou do carretel de tubo por meio do mecanismo de elevação; desdobrar o tubo por meio da rotação da bobina de tubo ou do carretel de tubo; e aplicar pressão por meio do mecanismo de frenagem a um conjunto de tambor inserido na bobina de tubo ou aplicar pressão por meio do mecanismo de frenagem ao carretel de tubo.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende travar mecanicamente o mecanismo de elevação em uma posição elevada por meio de um bloqueio mecânico fora do reboque.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende retrair a estrutura de reboque retrátil para reduzir a largura da estrutura de reboque retrátil.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a retração da estrutura do reboque retrátil compreende retrair telescopicamente a estrutura do reboque retrátil.
18. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende apoiar a bobina de tubo por meio de um conjunto de tambor expansível e acoplar o conjunto de tambor expansível ao mecanismo de elevação.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o acoplamento do conjunto de tambor expansível ao mecanismo de elevação compreende engatar um eixo do conjunto de tambor expansível a uma abertura chaveada do mecanismo de elevação ou do mecanismo de frenagem.
20. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que desenrolar o tubo compreende puxar o tubo do reboque quando o reboque está parado ou puxar o reboque.
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