BRPI0114859B1 - método de assentamento de uma tubulação submersa - Google Patents

Abstract

"método e aparelho para a soldagem de tubos em conjunto". a invenção refere-se a um método de assentamento de uma tubulação (6) submersa que inclui as etapas de suporte de uma extremidade de uma tubulação (6), provisão de uma seção de tubo (5) para extensão da tubulação (6), disposição da seção de tubo (5) adjacente à referida extremidade de tubulação (6), desse modo definindo uma junta circunferencial (7) a ser soldada, e soldagem dos tubos (5, 6) em conjunto. uma pluralidade de maçaricos de soldagem (9) se move ao longo da junta circunferencial (7) e são operados simultaneamente, para a soldagem dos tubos em conjunto. os tubos (5, 6) são feitos de aço tmcp-ac (aço fabricado usando-se um processo de controle mecânico térmico com resfriamento acelerado e tendo um teor de carbono de menos de 0, 1 % em peso). após a solda de raiz ser depositada, um anel de resfriamento (1) montado em um grampo interno dentro dos tubos (5, 6) asperge um líquido de resfriamento, por exemplo, uma aspersão de fluido de água atomizada (10) e ar, a partir de bocais (2) em uma superfície interna dos tubos (5, 6) na região da junta circunferencial (7), desse modo resfriando os tubos (5, 6).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE ASSENTAMENTO DE UMA TUBULAÇÃO SUBMERSA". A presente invenção refere-se a um aparelho e a um método para a soldagem de tubos em conjunto. Mais especificamente, a invenção refere-se a soldagem com arco em conjunto de seções de tubo, quando se colocam tubulações submersas, especialmente no mar em águas profundas.

Quando se assenta uma tubulação no mar em águas profundas (por exemplo, em profundidades maiores do que 1.000 m), é comum soldar em uma barcaça de assentamento, seções individuais de tubo em uma coluna de tubulação (a coluna de tubulação levando ao leito do mar), a coluna de tubulação sendo vertical (ou quase vertical) ao nível do mar, de modo que a coluna de tubulação forme um formato que parece com uma letra “J”. Um método como esse é comumente conhecido como assentamento em J. O processo de soldagem ocorre na barcaça de assentamento. As seções de tubo podem consistir em uma pluralidade de comprimentos de tubo, cada um soldado em conjunto na barcaça de assentamento, para a formação das seções de tubo, quando requerido. A extremidade da coluna de tubulação e a seção de tubo a serem unidas em conjunto são comumente preparadas antes do processo de soldagem, e têm extremidades biseladas, de modo que quando a seção de tubo e a coluna de tubulação estiverem dispostas imediatamente antes do processo de soldagem começar (coaxialmente uma em relação à outra), uma ranhura circunferencial externa seja definida entre elas. A soldagem pode ser efetuada por um maçarico de solda disposto em um carrinho, montado de forma móvel em um trilho de guia circunferencial disposto no exterior do tubo em relação à ranhura circunferencial. O carrinho e o maçarico são movidos em torno da circunferência do tubo, e o maçarico é operado de modo que um arco seja dirigido à ranhura. O processo de soldagem geralmente leva vários passes.

Uma vez que as seções de tubo precisam ser soldadas em uma posição vertical e uma vez que há um limite sobre quão alto uma torre de soldagem pode sensivelmente ser, a taxa na qual uma tubulação pode ser assentada usando-se a técnica de assentamento em J é, até uma grande extensão, limitada pela taxa de soldagem de seções de tubo sucessivas na coluna de tubulação. Portanto, é desejável ser capaz de reduzir o tempo que leva para se soldar uma seção de tubo na coluna de tubulação. Qualquer tentativa de acelerar o processo de soldagem, contudo, não deve levar a uma redução significativa da qualidade da junta soldada. A coluna de tubulação, quando está sendo assentada, está sob grande tensão, e as juntas soldadas devem, obviamente, de forma necessária serem suficientemente fortes para suportarem as altas forças impostas às juntas soldadas. A cada vez que um tubo é soldado a um outro tubo, testes dispendiosos são feitos para se garantir que a qualidade da junta soldada formada seja suficiente.

Um objeto da presente invenção é prover um aparelho e um método para a soldagem de tubos em conjunto, que sejam mais rápidos na soldagem de tubos em conjunto do que o método e o aparelho conhecidos descritos acima, mas sem se reduzir significativamente a qualidade da junta soldada.

De acordo com a invenção, é provido um método de assentamento de uma tubulação submersa, no qual as seções de tubo são soldadas em conjunto para a formação da tubulação, o método incluindo as etapas a seguir: sustentação de uma extremidade de uma tubulação, provisão de uma seção de tubo para extensão da tubulação, disposição da seção de tubo adjacente à referida extremidade da tubulação, desse modo definindo uma junta circunferencial a ser soldada, provisão de uma pluralidade de cabeçotes de soldagem, cada cabeçote tendo pelo menos um maçarico de soldagem, e a disposição dos cabeçotes de soldagem em torno da junta circunferencial, soldagem da seção de tubo à tubulação ao se operarem simultaneamente os cabeçotes de soldagem e moverem os referidos cabeçotes ao longo da junta circunferencial, onde: a seção de tubo é feita de um aço que tem um teor de carbono de menos de 0,1% em peso, e durante a etapa de soldagem os tubos são resfriados na região da junta circunferencial por meio da introdução de um líquido de resfriamento em contato com uma superfície interna dos tubos.

Na descrição a seguir, será compreendido que o termo tubo inclui um ou ambos dentre a tubulação e/ou a referida seção de tubo.

Foi proposto previamente acelerar o processo de soldagem ao se soldar simultaneamente com uma pluralidade de cabeçotes de soldagem angularmente espaçados e em torno do tubo (veja, por exemplo, nosso pedido internacional publicado sob o número WO 00/38871 - número de pedido PCT/EP99/10504). Entretanto, foi descoberto que a soldagem com mais de um cabeçote de soldagem pode levar a problemas associados com um aumento na temperatura da poça de solda. Quando se solda com um cabeçote de soldagem único, camadas sucessivas de material de soldagem são depositadas, conforme o cabeçote de soldagem atravessa toda a circunferência da junta entre os tubos. A solda formada em um dado ponto ao longo da junta, portanto, se resfria durante o tempo que leva para o cabeçote de soldagem percorrer 360 graus em torno dos tubos, antes da próxima camada de material de solda ser depositada. Se dois cabeçotes de soldagem forem usados ao invés de um, cada um dos dois cabeçotes viajando na mesma velocidade angular e soldando à mesma taxa que aquela de um cabeçote único, o tempo de soldagem é diminuído até a metade, mas o tempo de resfriamento (o tempo entre a deposição de camadas sucessivas) também é diminuído à metade. Se mais maçaricos forem usados, de modo a se reduzir o tempo de soldagem, o tempo de resfriamento entre as camadas de deposição sucessivas também é reduzido. Portanto, há um limite para o número de cabeçotes de soldagem que pode ser usado em uma dada taxa individual de operação, antes de a temperatura da solda em camadas sucessivas se tornar tão alta para que a qualidade da solda seja afetada de forma adversa. A soldagem com temperaturas de solda altas sustentadas também pode causar outros problemas, tais como, por exemplo, a deposição da solda de tampão (a camada depositada durante o último passe de solda) se torna mais difícil, a segurança dos operadores de solda pode ser afetada de forma adversa, o equipamento de soldagem pode se tornar propenso a falhas ou a uma performance ruim, devido ao superaquecimento de componentes do equipamento de soldagem, revestimentos de tubo (o material que reveste o interior e/ou o exterior do tubo), se estiverem presentes, podem ser danificados, e alguns métodos de ensaios NDE (exame não destrutivo) para testes da qualidade da solda podem precisar ser atrasados, conforme o tubo resfria.

Duas formas pelas quais um aumento na temperatura pode levar a uma redução na qualidade da solda serão discutidas agora. Em primeiro lugar, quando do assentamento em J das tubulações, o eixo dos tubos a serem soldados está vertical ou quase vertical. Se a temperatura da poça de solda for muito alta, a tensão superficial da poça de solda fundida pode ser tão baixa que o formato da poça de solda é deformado, sob a força da gravidade, até um ponto em que a junta é afetada de forma adversa, uma vez que a gravidade efetivamente puxa a poça de solda para longe da face de extremidade da seção de tubo superior, definindo uma parede da junta cir-cunferencial. A uma temperatura muito alta, a poça de solda pode mesmo escoar para longe daquela parede e mesmo para fora da junta. Problemas associados com uma redução na tensão superficial são exacerbados, quando o eixo dos tubos a serem soldados está inclinado em relação a um eixo vertical imaginário. Em segundo lugar, se temperaturas relativamente altas forem mantidas, as propriedades mecânicas do material soldado, uma vez finalmente resfriadas, podem ser afetadas de forma prejudicial. O aço a partir do qual as seções de tubo no passado foram fabricadas tinha, em nível microscópico, uma estrutura compreendendo grãos de cristal de um tamanho relativamente pequeno, cuja estrutura está associada a boas propriedades mecânicas. Em temperaturas altas, os tamanhos de grão podem aumentar, levando às propriedades mecânicas serem afetadas de forma prejudicial.

Contudo, houve um prejuízo na técnica contra um resfriamento direto do tubo, durante a operação do cabeçote de soldagem ao se bombear através de tubos, refrigerante através do maçarico de roldagem. Foi pensado que métodos de resfriamento usados durante a soldagem afetariam de for- ma prejudicial as propriedades mecânicas da solda. Por exemplo, o resfriamento das juntas soldadas quentes muito rapidamente, nos métodos da técnica anterior, poderia fazer com que a tubulação se tornasse frágil nas regiões das juntas soldadas entre as seções de tubo. Mais ainda, tem sido prática comum pré-aquecer as seções de tubo antes da soldagem, para evitar que as propriedades mecânicas da solda sejam afetadas de forma prejudicial pelo material de solda se resfriando muito rapidamente. Também, técnicas para evitar que o equipamento de soldagem fique muito quente se baseavam no resfriamento direto do maçarico de soldagem. Contudo, de acordo com a presente invenção, as seções de tubo usadas são feitas de aço carbono relativamente baixo ou médio e, assim, há muito menos chance de as propriedades mecânicas da solda serem deterioradas através de um revestimento rápido, se comparado com os métodos da técnica anterior, que usam seções de tubo tendo um teor de carbono maior do que 0,1% em peso. Mais ainda, é indesejável introduzir volumes significativos de líquido no interior da tubulação. Entretanto, a quantidade de líquido introduzida na tubulação, em virtude da prática do método da presente invenção pode ser suficientemente pequena para que os benefícios da presente invenção de longe excedam qualquer detrimento a ser tido em virtude da introdução de líquido na tubulação.

Será apreciado que, durante a soldagem da seção de tubo na linha de tubo, não é necessário operar todos os cabeçotes de soldagem todo o tempo. Em particular, pode ser preferido operar menos cabeçotes de soldagem quando da deposição da última camada de material de soldagem (comumente referida como a solda de tampão). Mesmo, pode ser preferido operar apenas um maçarico de soldagem quando da deposição da solda de tampão. A superfície interna da tubulação com a qual o líquido de resfriamento inicialmente faz contato pode estar acima ou abaixo da junta circun-ferencial. Alternativamente, o líquido de resfriamento pode ser dirigido contra as superfícies internas da tubulação acima e abaixo da junta circunferencial. O método da presente invenção é de vantagem em particular quando do assentamento de tubulações usando a técnica de “assentamento em J”. A tubulação, na extremidade da tubulação mais próxima da superfície da água, pode estar em um ângulo com um eixo vertical imaginário de menos de 50 graus. O eixo dos tubos a serem soldados pode estar em um ângulo de menos de 50 graus com a vertical. Como mencionado acima, a sol-dagem das tubulações em conjunto em um ângulo próximo da vertical pode apresentar problemas, quando a temperatura da solda ficar muito alta. O método é usado, vantajosamente, para a soldagem de uma seção de tubo a uma tubulação, cuja extremidade está em um ângulo com um eixo vertical imaginário de menos de 20 graus e, mais preferencialmente, a 10 graus ou menos. O método da presente invenção também é de vantagem em particular quando do assentamento de tubulações tendo paredes relativamente espessas. Em geral, conforme a espessura da parede do tubo aumenta, o tempo requerido para a soldagem da seção de tubo à tubulação aumenta. Quando da soldagem de tubos tendo paredes de tubo relativamente mais espessas, portanto, é mais provável que a junta soldada se torne suficientemente quente para causar problemas associados às temperaturas altas sustentadas. O método é usado, vantajosamente, para a soldagem de uma seção de tubo a uma tubulação, onde a espessura média da parede de metal da seção de tubo é maior ou igual a 20 mm. O método também é de maior vantagem quando a espessura média da parede de metal da seção de tubo é maior ou igual a 25 mm, e ainda de maior vantagem quando a espessura média da parede é maior ou igual a 30 mm. O método ainda pode ser usado com vantagem quando a espessura for maior ou igual a 40 mm. A junta circunferencial pode ser na forma de uma ranhura cir-cunferencial formada entre as extremidades dos tubos a serem soldados em conjunto, cada extremidade tendo sido biselada de antemão.

Preferencialmente, as seções de tubo são feitas de aço carbono médio. À medida que a presente invenção concerne, o aço carbono médio pode ser considerado como sendo um aço que tem um teor de carbono entre 0,025% e 0,075% em peso. Mais preferencialmente, o aço tem um teor de carbono entre 0,04% e 0,06% em peso. Os aços carbono baixos ou médios podem ter propriedades mecânicas não muito adequadas para a formação de seções de tubo para tubulações. Entretanto, as propriedades mecânicas (por exemplo, a resistência à tração), freqüentemente, podem ser melhoradas por outros meios além de aumentar o teor de carbono do aço. Por exemplo, as seções de tubo providas no método, vantajosamente, são feitas de aço fabricado usando-se o Processo de Controle Mecânico Térmico (co-mumente denominado aço TMCP) e, preferencialmente, também incorporando a técnica de fabricação que tem um sistema de Resfriamento Acelerado (o aço assim produzido sendo conhecido como “aço TMCP-AC”). A temperatura na região de uma poça de solda (a região de metal fundido na qual um dado maçarico de solda opera) geralmente excede a 1400 graus Celsius. Foi descoberto que ocorrem problemas se, quando da soldagem de dois tubos em conjunto, as temperaturas na e em torno da junta circunferencial forem mantidas acima de 400 graus Celsius por períodos de tempo estendidos. De acordo com a presente invenção, a solda é resfriada vantajosamente de uma temperatura alta como essa para uma temperatura significativamente mais baixa, antes de ser operada por um outro cabeçote de soldagem. A etapa de resfriamento dos tubos é realizada, preferencialmente, de modo que a temperatura superficial do material solda- ; do formado por um dado cabeçote de soldagem em pelo menos uma região local caia de uma temperatura de mais de 1000 graus Celsius para abaixo ; de 300 graus Celsius, mais preferencialmente, para abaixo de 250 graus ; Celsius e, ainda mais preferencialmente, para abaixo de 200 graus Celsius, : antes da próxima vez na qual o mesmo cabeçote de soldagem solda na mesma região local. Preferencialmente, a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial é realizada de modo que por toda a etapa de soldagem haja sempre pelo menos uma região ao longo da junta circunferencial que tenha uma temperatura abaixo de 300 graus Celsius, mais preferencialmente, abaixo de 250 graus Celsius e, ainda mais preferencialmente, abaixo de 200 graus Celsius. A etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial, preferencialmente, é realizada de modo que a temperatura média de uma seção transversal da seção de tubo a uma distância de 100 mm acima da junta circunferencial seja preferencialmente menor do que 100 graus. Mais ainda, a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial é realizada, preferencialmente, de modo que a temperatura média de uma seção transversal da seção de tubo a uma distância de 75 mm acima da junta circunferencial seja menor do que 150 graus Celsius e, mais preferencialmente, é realizada de modo que aquela temperatura média seja menor do que 140 graus Celsius e, ainda mais preferencialmente, menos de 130 graus. Preferencialmente, a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial é realizada de modo que a temperatura média de uma seção transversal da seção de tubo a uma distância de 32 mm acima da junta circunferencial seja menor do que 250 graus Celsius e, mais preferencialmente, menor do que 225°C e, ainda mais preferencialmente, menor do que 200°C.

As temperaturas no tubo referidas acima podem ser medidas, convenientemente, por meio de um termopar “tipo K” ligado a um amplificador de sinal adequadamente configurado e calibrado, o centro da superfície do termopar sendo posicionado na distância relevante da junta circunferencial. O tamanho da área de contado do termopar pode ser tão grande quanto 25 mm por 25 mm. O termopar mencionado acima pode ser ligado a uma unidade de registro de dados, provida para se fazer um registro eletrônico ao longo do tempo de vários outros parâmetros de soldagem medidos. Esses dados, após a soldagem, podem ser analisados. Por exemplo, os dados podem ser analisados durante testes de um dado método de soldagem, para garantir que o método de soldagem se conforma com um dado critério (por exemplo, um critério estabelecido para avaliar se um dado método de soldagem seria satisfatório no campo). Assim, pelo menos um parâmetro relativo à soldagem é medido vantajosamente e registrado eletronicamente ao longo do tempo, o referido pelo menos um parâmetro incluindo, preferencialmente, a temperatura do tubo em uma dada região no tubo. O registro do(s) parâme-tro(s) é conduzido, preferencialmente, antes, durante e após a etapa de sol- dagem.

No caso de a temperatura ser medida e registrada durante o método, pelo menos um, mas preferencialmente pelo menos três sensores podem ser providos para a medição da temperatura do tubo. O ou cada sensor de temperatura pode ser colocado em contato direto com o tubo. Convenientemente, o ou cada sensor é posicionado no interior do tubo, preferencialmente montado em um grampo usado para a manutenção de um dos tubos a serem soldados no lugar. O sensor ou cada sensor pode ser montado de forma resiliente, de modo que o ou cada sensor seja forçado a contatar a superfície do tubo. O sensor ou cada sensor de temperatura é montado, preferencialmente, a uma distância da junta circunferencial, de modo que o centro de cada sensor esteja entre 10 mm e 100 mm, preferencialmente, entre 25 mm e 75 mm da junta. Preferencialmente, todos os sensores de temperatura estão localizados substancialmente à mesma distância da junta circunferencial. Esses sensores de temperatura podem ser na forma de ter-mopares, como mencionado acima.

Outros parâmetros podem ser medidos. Preferencialmente, pelo menos uma pluralidade dos parâmetros a seguir é medida, durante a performance do método: pressão do líquido de resfriamento, vazão do líquido de resfriamento, pressão e/ou vazão de outros fluidos de resfriamento supridos e/ou qualquer gás de blindagem suprido, voltagem da soldagem, corrente, velocidade do maçarico, freqüência de oscilação do arco de soldagem, amplitude de oscilação do arco de soldagem (ou largura). Os resultados de alguns ou de todos aqueles parâmetros medidos, preferencialmente, também são registrados eletronicamente, sendo processados, possivelmente, antes do registro. Os valores relativos aos parâmetros medidos são medidos, convenientemente, de forma periódica, preferencialmente muitas vezes um segundo. A etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial, preferencialmente, é realizada de modo que a temperatura média da solda imediatamente após a solda ter sido completada seja menor do que 300°C e, mais preferencialmente, menor do que 250°C e, ainda mais prefe- rencialmente, menor do que 200°C. Também, a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial, preferencialmente, é realizada de modo que a temperatura máxima atingida durante a soldagem no exterior do tubo a uma distância de 37 mm da junta seja menor do que 250°C e, mais preferencialmente, menor do que 200°C. A etapa de resfriamento dos tubos também é realizada, preferencialmente, de modo que a temperatura máxima atingida durante a soldagem na superfície interna do tubo a uma distância de 32 mm da junta circunferencial seja menor do que 200°C e, mais preferencialmente, menor do que 150°C. Preferencialmente, a temperatura máxima atingida durante a soldagem na superfície externa do tubo a uma distância de 22 mm da junta circunferencial é menor do que 250°C. O método é de vantagem em particular quando, durante a etapa de soldagem, pelo menos algum material soldado na junta circunferencial tem uma temperatura maior do que 1500 graus Celsius.

Vantajosamente, o líquido de resfriamento compreende água. Preferencialmente, o líquido de resfriamento é água, preferencialmente, água desmineralizada. No caso de a seção de tubo estar em um ângulo com a vertical de pelo menos 50 graus, a água estará em contato com as paredes internas (ou outras superfícies quentes na tubulação e associadas ao processo de soldagem), se elas forem suficientemente quentes, evaporará para vapor e passará para o interior da seção de tubo. As paredes internas podem, a uma dada distância a partir da junta circunferencial sendo soldada, estar a uma temperatura suficientemente fria para fazerem com que o vapor se condense para água, mediante o que essa água fluirá pelo tubo em direção à junta circunferencial sendo soldada e reevaporará. O efeito de resfriamento da água, portanto, é especialmente vantajoso, se o método for implementado de forma a que produza aquele efeito. Um efeito como esse torna a escolha da água como o líquido de resfriamento uma escolha surpreendentemente boa. O líquido de resfriamento, alternativamente, pode compreender outros líquidos, tais como álcool, ou qualquer outro líquido adequado.

Vantajosamente, o líquido de resfriamento contatando as super- fícies internas da tubulação é um líquido atomizado. Por exemplo, o líquido atomizado pode ser na forma de uma aspersão de gotículas relativamente pequenas de líquido de resfriamento. Preferencialmente, o líquido atomizado é na forma de uma aspersão fina de líquido cobrindo uma área relativamente grande da parede interna do tubo, de uma maneira uniforme e permanente. Assim, nenhuma região do tubo é resfriada a uma taxa muito mais rápida em relação a outras regiões do tubo. Acredita-se que se uma dada região do tubo fosse resfriada muito rapidamente, se comparada com outras regiões, as propriedades mecânicas da solda poderíam ser afetadas de forma prejudicial. Preferencialmente, o líquido de resfriamento é aspergido por uma pluralidade de bocais. Usar uma pluralidade de bocais permite que o líquido de resfriamento seja suprido para a parede interna do tubo de uma maneira uniforme e permanente. O número de bocais pode estar entre 5 e 12. O número mínimo ótimo de bocais dependerá de vários fatores, incluindo, por exemplo, o diâmetro dos tubos a serem soldados. Para tubos de diâmetro relativamente pequenos, tão pouco quanto 4 bocais podem ser providos. Quando o método é realizado com tubos de diâmetros maiores, mais bocais, preferencialmente, são providos. Preferencialmente, há pelo menos 6 bocais. Mais preferencialmente, há pelo menos 8 bocais. Pode haver 10 ou mais bocais.

Preferencialmente, o ângulo máximo de qualquer dada seção transversal contendo o eixo do bocal, do líquido aspergido por um bocal é maior do que 80 graus e, preferencialmente, maior do que 100 graus. O ângulo, por exemplo, pode ser de cerca de 120 graus ou mais. O formato definido pelo líquido conforme ele é aspergido pelos bocais, na região próxima a um bocal, pode ser relativamente plano, o formato sendo tal que a aspersão esteja geralmente alinhada com e dirigida para a junta circunferencial. Alternativamente, o formato pode ser geralmente cônico. O ângulo sólido no qual o líquido é aspergido a partir de cada bocal pode ser maior do que 1 esterra-diano, preferencialmente é maior do que 2 esterradianos e, mais preferencialmente, o ângulo é maior do que 3 esterradianos. O diâmetro de cada bocal na região a partir do qual o líquido é aspergido pode ser de 2 mm ou menos e, por exemplo, pode ser de cerca de 1 mm de diâmetro.

Preferencialmente, uma pluralidade dos bocais é disposta em relação fixa uns com os outros. Uma pluralidade dos bocais pode ser disposta como um anel de bocais, os quais podem estar em relação fixa uns com os outros. Os bocais, convenientemente, podem ser providos em um grampo interno usado para ajudar no alinhamento e/ou no grampeamento da tubulação e da seção de tubo em uma relação substancialmente fixa uma com a outra. O aparelho provido para implementação do método pode ser tal que o líquido de resfriamento possa escoar ao longo de pelo menos um conduto a partir de uma fonte até o interior da tubulação. A pressão do líquido de resfriamento no conduto, preferencialmente, é de pelo menos 0,5 bar (50.000 Pa) acima da pressão atmosférica. Por exemplo, a pressão do líquido de resfriamento no conduto pode ser de cerca de 2 bar, isto é, cerca de 1 bar (100.000 Pa) acima da pressão atmosférica. Como mencionado acima, é desejável manter o volume de líquido introduzido na tubulação em um mínimo. Contudo, o método pode ser tal que durante a etapa de soldagem o líquido de resfriamento seja introduzido na tubulação a uma taxa maior do que 1 litro por minuto, por exemplo, a uma taxa de e litros por minuto.

Preferencialmente, durante a etapa de soldagem, o volume de líquido de resfriamento introduzido na tubulação é menor do que 15 litros e, mais preferencialmente, menor do que 10 litros. Por exemplo, durante a etapa de soldagem, o volume de líquido de resfriamento introduzido na tubulação pode ser mesmo em torno de 8 litros ou menos. Obviamente, a quantidade de líquido que permanece na tubulação pode ser menor do que aquela introduzida, porque algum líquido pode escapar como vapor. Preferencialmente, menos de 15 litros e, mais preferencialmente, cerca de 10 litros ou menos de líquido de resfriamento são introduzidos na tubulação por cada seção de tubo que é adicionada. O método é realizado, preferencialmente, de modo que a etapa de soldagem possa ser realizada em menos de 8 minutos e, mais preferencialmente, em cerca de 6 minutos ou menos. Prefe- rencialmente, o líquido de resfriamento é suprido por um período de menos de 8 minutos por seção de tubo adicionada e, mais preferencialmente, menos de 6 minutos. O líquido de resfriamento, quando suprido, preferencialmente, é suprido a uma taxa entre 0,5 e 4 litros por minuto. O líquido de resfriamento pode ser suprido a uma taxa entre 1 e 3 litros por minuto e, mais preferencialmente, a cerca de 2 litros por minuto.

Vantajosamente, o líquido de resfriamento é introduzido apenas após uma solda de raiz ter sido completada. Acredita-se que o resfriamento ativo da solda de raiz (a primeira solda depositada na junta circunferencial) imediatamente após ela ser formada, em algumas circunstâncias, pode reduzir significativamente a qualidade da solda. A formação de uma solda de raiz de alta qualidade é de grande importância. Preferencialmente, portanto, o líquido de resfriamento é introduzido apenas após pelo menos 3 camadas de material soldadas terem sido depositadas. Antes do líquido de resfriamento ser introduzido e após a solda de raiz ter sido completada, os tubos podem ser resfriados na região da junta circunferencial por meio da introdução de um gás de resfriamento. O resfriamento com gás a partir do interior dos tubos não é tão efetivo quanto o resfriamento com um líquido, mas é mais fácil de controlar a baixas taxas de resfriamento. A introdução de um gás de resfriamento pode ajudar no resfriamento das camadas soldadas formadas imediatamente após a solda de raiz, a uma taxa de resfriamento que não seja tão rápida que pudesse reduzir a qualidade da solda formada. O gás de resfriamento usado, convenientemente, pode ser ar. Também, o gás de resfriamento pode ser passado, convenientemente, para fora da mesma pluralidade de bocais além de pelos quais o líquido de resfriamento é passado. O método, por exemplo, pode ser realizado de modo que para o primeiro e para pelo menos o passe de soldagem subseqüente nenhum resfriamento ativo seja realizado, após isso pelo menos um e, preferencialmente, uma pluralidade de passes, um resfriamento com gás a partir do interior dos tubos seja conduzido e, após isso, o líquido de resfriamento seja introduzido.

Após a etapa de soldagem ter sido completada, a solda é co-mumente inspecionada por ensaios não-destrutivos (N.D.T.). Por exemplo, técnicas de som ultra-sônico são comumente usadas para se testar a qualidade de soldas formadas quando do assentamento de uma tubulação. Esse equipamento pode usar um líquido, tal como, por exemplo, água, como uma interface entre a superfície da solda ou do tubo e o equipamento. Para que esses líquidos de interface não evaporem, a superfície do tubo precisa estar a uma temperatura suficientemente baixa. Também, o equipamento de testes ou as técnicas usadas podem requerer que o tubo esteja abaixo de uma certa temperatura, de modo a funcionar corretamente, por outras razões. O método, portanto, é realizado, preferencialmente, de modo que o líquido de resfriamento continue a ser introduzido na tubulação, após a etapa de soldagem ter sido completada. Assim, os NDT devem ser realizados mais cedo. Preferencialmente, as etapas de soldagem e de resfriamento do método da presente invenção são realizadas de modo que um resfriamento com líquido de resfriamento seja contínuo após a soldagem ter sido completada, preferencialmente, de modo que a temperatura da junta soldada, após um período de tempo igual a 50 por cento do tempo de soldagem ter decorrido após a soldagem ter sido completada, seja menor do que 250°C, mais preferencialmente, menor do que 200°C e, ainda mais preferencialmente, de cerca de 150°C ou menos.

Preferencialmente, mais de 4 maçaricos de soldagem são providos. Preferencialmente, mais de 2 cabeçotes de soldagem são providos. Os detalhes da construção do cabeçote ou dos cabeçotes de soldagem não são, geralmente, uma parte significativa da presente invenção. Embora seja possível empregar um arranjo no qual cada cabeçote de soldagem compreenda um maçarico de soldagem único, é preferível que cada cabeçote de soldagem compreenda uma pluralidade de maçaricos de soldagem, porque isso permite que a etapa de soldagem seja realizada mais rapidamente. Por exemplo, cada cabeçote de soldagem pode compreender dois maçaricos de soldagem. Os maçaricos de soldagem do mesmo cabeçote de soldagem são dispostos, preferencialmente, para serem movidos em torno de seções de tubo em uma relação fixa umas com as outras; contudo, é possível que haja um certo movimento relativo limitado dos maçaricos de soldagem pertencentes ao mesmo cabeçote de soldagem. Em uma modalidade preferida da presente invenção, há 3 cabeçotes de soldagem, cada um tendo 2 maçaricos de soldagem. O método, vantajosamente, ainda inclui as etapas de provisão de um suporte de equipamento rotativo montado para rotação em torno de um eixo geralmente vertical e tendo uma abertura central, através da qual as seções de tubo são capazes de passar, conforme a tubulação é depositada, a pluralidade de cabeçotes de soldagem sendo espaçada angularmente em torno do suporte de equipamento rotativo, cada cabeçote estando associado a um respectivo setor do suporte de equipamento rotativo, e fixação de um conjunto de guia de cabeçote de soldagem em torno da seção de tubo ou da tubulação, o conjunto de guia incluindo um trilho de guia para guiar o movimento de cada um dos cabeçotes de soldagem em torno da seção de tubo, o respectivo setor do suporte de equipamento rotativo sendo capaz de rodar em torno da seção de tubo, conforme o cabeçote de soldagem associado girar em torno da seção de tubo. A rotação do suporte de equipamento rotativo permite que qualquer variação na posição de cada cabeçote de soldagem em relação ao suporte de equipamento rotativo seja reduzida ou eliminada. Aquele aspecto torna possível operar uma pluralidade de cabeçotes de soldagem simultaneamente em torno da tubulação, desse modo permitindo que o processo de soldagem seja acelerado consideravelmente. Ao mesmo tempo, a provisão do suporte de equipamento rotativo torna possível operar uma pluralidade de cabeçotes de soldagem, sem um risco de um cabeçote de soldagem interferir com a operação do outro. Preferencialmente, o método inclui a etapa de rotação do suporte de equipamento rotativo, durante a operação simultânea dos cabeçotes de soldagem, para limitação de qualquer variação na posição de cada cabeçote de soldagem em relação ao suporte de equipamento rotativo.

Um suporte de equipamento rotativo como esse é descrito em maiores detalhes no nosso pedido internacional, publicado sob o número WO 00/38871, cujo conteúdo, desse modo, é incorporado aqui como referência a este. Os aspectos aos quais as reivindicações 2 a 17 e 20 a 22 daquele pedido internacional (como publicado) referem-se podem ser implementados com vantagens no aspecto da presente invenção, o qual inclui o uso de um suporte de equipamento rotativo.

De acordo com a presente invenção, também é provido um aparelho de soldagem para a soldagem de seções de tubo em conjunto, para a formação de uma tubulação submersa, de acordo com o método descrito acima, o aparelho incluindo: um meio de suporte de tubo, capaz de suportar a extremidade da tubulação e permitindo que a seção de tubo seja disposta adjacente à referida extremidade de tubulação, desse modo definindo a junta circunfe-rencial a ser soldada, uma pluralidade de cabeçotes de soldagem, cada cabeçote tendo pelo menos um maçarico de soldagem, para a soldagem dos tubos em conjunto na região da junta circunferencial, e um meio de resfriamento, capaz de introduzir um líquido de resfriamento em contato com uma superfície interna da tubulação, durante a etapa de soldagem, desse modo resfriando os tubos na região da junta circunferencial. O aparelho é disposto, vantajosamente, para ser capaz de realizar um método de acordo com qualquer um dos aspectos da invenção descritos acima. Por exemplo, o meio de resfriamento, vantajosamente, pode ser na forma de uma pluralidade de bocais. Obviamente, o meio de resfriamento poderia tomar outras formas adequadas. O meio de suporte de tubo, por exemplo, pode compreender uma combinação de grampos e/ou de ro-letes de tensionamento, ou outros meios adequados. A invenção ainda provê, adicionalmente, um kit de assentamento de tubo, compreendendo um aparelho de soldagem de tubo, como descrito acima, e uma pluralidade de seções de tubo, onde cada seção de tubo é constituída por um aço que tem um teor de carbono de menos de 0,1% em peso. O kit de assentamento de tubo, preferencialmente, é instalado em uma embarcação, por exemplo, um navio de assentamento de tubo. A invenção ainda provê, adicionalmente, uma tubulação submersa, que inclui uma série de seções de tubo soldadas em conjunto por um método como definido acima. A invenção, como descrito acima, se refere ao uso de um líquido de resfriamento. A presente invenção, contudo, pode ser realizada usando-se um gás de resfriamento, ao invés de um líquido de resfriamento. Assim sendo, a presente invenção ainda provê, adicionalmente, um método de assentamento de uma tubulação submersa, no qual as seções de tubo são soldadas em conjunto para a formação da tubulação, o método incluindo as etapas a seguir: suporte de uma extremidade de uma tubulação, provisão de uma seção de tubo para extensão da tubulação, disposição da seção de tubo adjacente à referida extremidade de tubulação, desse modo definindo uma junta circunferencial a ser soldada, provisão de uma pluralidade de cabeçotes de soldagem, cada cabeçote tendo pelo menos um maçarico de soldagem, e disposição dos cabeçotes de soldagem em torno da junta circunferencial, soldagem da seção de tubo à tubulação, ao se operarem simultaneamente os cabeçotes de soldagem e moverem os referidos cabeçotes ao longo da junta circunferencial, onde: a seção de tubo é feita de um aço que tem um teor de carbono de menos de 0,1% em peso, e durante a etapa de soldagem, os tubos são resfriados na região da junta circunferencial por meio da introdução de um fluido de resfriamento em contato com uma superfície interna da tubulação. O fluido de resfriamento pode ser um gás, tal como, por exemplo, ar, ou, alternativamente, pode ser um líquido, tal como, por exemplo, água, ou pode mesmo ser uma combinação de líquido e gás. O fluido de resfriamento, inicialmente, pode ser um gás (por exemplo, durante uma pluralidade de passes de solda após a solda de raiz) e, após isso, pode ser um líquido (por exemplo, um líquido atomizado). A título de exemplo, modalidades da invenção serão descritas, agora, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: a Fig. 1 é um desenho esquemático que inclui uma vista plana de um anel de resfriamento com água, a Fig. 2 é um desenho esquemático que mostra a operação do anel de resfriamento da Fig. 1 dentro de uma tubulação, a Fig. 3 é uma vista lateral que mostra o fundo de uma seção de tubo sendo soldada ao topo de uma tubulação, usando-se uma mesa rotativa, na forma de um carrossel aéreo como um suporte de equipamento rotativo, a Fig. 4 é uma vista plana do carrossel aéreo durante a sol-dagem mostrada na Fig. 3, a Fig. 5 é uma vista lateral esquemática de um aparelho de soldagem, incluindo dois maçaricos de soldagem (apenas um dos quais sendo mostrado, para fins de clareza), e a Fig. 6 é uma vista esquemática em perspectiva de uma forma modificada do aparelho de soldagem, incluindo dois maçaricos de soldagem. A Figura 1 mostra uma vista plana esquemática de um anel de resfriamento 1. O anel 1 compreende dez bocais 2 (apenas oito dos quais sendo mostrados na Figura 1, em nome da clareza; o desenho é esquemático), tendo saídas 2a, cada bocal 2 sendo conectado através de uma linha 3 a um distribuidor de refrigerante e uma bomba 4. (No exemplo em particular ilustrado, o número de linhas equivale ao número de bocais, mas, obviamente, será apreciado que menos linhas 3 poderíam ser providas; por exemplo, uma linha poderia alimentar cada bocal em série). O distribuidor de refrigerante e bomba 4 é conectado a uma fonte de água e ar (não mostrada). A saída 2a de cada bocal 2 (mostrada esquematicamente na Figura 1) tem cerca de 1,5 mm de diâmetro. O anel de resfriamento 1 é montado de forma fixa em um grampo interno (não mostrado), usado para se grampear uma seção de tubo 5 a ser soldada à extremidade de uma tubulação 6, para se estender a tubulação 6 (veja a Fig. 2). Na Fig. 2, um anel 1 é mostrado em uma posição imediatamente acima de uma ranhura 7, definida pelas extremidades dos tubos 5, 6. Obviamente, será apreciado que o anel, se desejado, podería ser posicionado mais próximo da ranhura, ou abaixo da ranhura, ou que um outro anel poderia ser provido. O anel de resfriamento 1 é usado em um método de assentamento de uma tubulação, usando-se a técnica de assentamento em J, a tubulação sendo feita de seções de tubo, cada uma feita de aço carbono médio TMCP-AC. Em uso, o anel de resfriamento 1 é disposto dentro da tubulação 6 (como pode ser visto na Fig. 2). O formato da ranhura 7 (ilustrada esquematicamente na Fig. 2, em nome da clareza) pode ser tal que as paredes que definem a ranhura sejam separadas por um ângulo de 5 graus ou menos, por exemplo, em torno de 3 graus. As paredes da ranhura, portanto, são quase paralelas.

Com referência à Figura 2, durante a soldagem, o material de solda 8 é depositado na ranhura 7, por cabeçotes de soldagem 9, os cabeçotes 9 passando em torno dos tubos e ao longo da ranhura 7. As paredes da seção de tubo 5 e da tubulação 6 têm 32 mm de espessura nas regiões de espessura substancialmente constante. Cada cabeçote de soldagem 9a passa sobre a mesma parte da ranhura 7 mais de uma vez, de modo a depositar mais material 8 e, finalmente, preencher toda a ranhura 7 e prover uma solda forte entre os dois tubos 5, 6. A Fig. 3 é uma vista lateral de uma estação de soldagem em uma embarcação, que é projetada para o assentamento de tubos usando-se a técnica de assentamento em J. A tubulação é disposta para deixar a embarcação, que está assentando em uma orientação substancialmente vertical, e a tubulação, então, se curva para baixo até uma orientação horizontal no leito do mar. Em um assentamento em J, embora a tubulação possa estar completamente vertical na embarcação, é mais comum que ela esteja inclinada com a vertical, especialmente se a profundidade da água na qual a tubulação está sendo depositada não for relativamente muito grande. Quan- do do assentamento em J, é necessário adicionar seções de tubo extras à tubulação, com as seções de tubo orientadas de forma substancialmente vertical; assim, não é possível ter toda uma série de estações de soldagem ao longo do comprimento da tubulação, e é importante que o processo de soldagem de uma outra seção de tubo (a qual pode, em si, compreender uma pluralidade de comprimentos de tubo individuais soldados em conjunto) na tubulação seja realizado tão rapidamente quanto possível.

Na Fig. 3, o número de referência 101 designa a extremidade superior da tubulação sendo assentada, e o número de referência 102 designa a extremidade inferior de uma seção de tubo 102, que está sendo soldada à tubulação 101. A tubulação 101 é mantida em posição em relação à embarcação por uma combinação adequada de grampos e/ou roletes de tensionamento (não mostrados), montados na embarcação, e, durante o processo de soldagem, a tubulação 101 é mantida em uma posição fixa em relação à embarcação. Aqueles grampos incluem um grampo interno, no qual o anel de resfriamento 1 (veja as Figuras 1 e 2) é montado. A seção de tubo 102 é mantida por grampos em alinhamento coaxial com a extremidade superior da tubulação 101 e com o fundo da seção de tubo 102 e o topo da tubulação 101 confinando-se um no outro e definindo uma ranhura circunfe-rencial 103 em torno do exterior da sua junção (como já descrito com referência à ranhura circunferencial 7 mostrada na Fig. 2).

Um conjunto de soldagem 111 é fixado em torno do topo da tubulação 101. O conjunto de soldagem compreende um trilho de guia circular 114, que se estende em torno da tubulação imediatamente abaixo da ranhura 103 e, neste exemplo, dois cabeçotes de soldagem 112 em posições diametralmente opostas. Os cabeçotes de soldagem 112 são montados para movimento em torno do trilho de guia 114, e seu movimento é cuidadosamente controlado. Cada cabeçote de soldagem em si é de construção especial, como descrito abaixo com referência às Figuras 5 e 6.

Cada cabeçote de soldagem 112 é conectado por um conector flexível de cabo auxiliar 115 ao seu próprio equipamento de suprimento 116, o qual é suspenso a partir de um carrossel aéreo 125, o qual é rotativo em torno de um eixo vertical 108, o qual intercepta o eixo longitudinal 101A da extremidade superior da tubulação 101 e é inclinado em relação a ela. No exemplo em particular ilustrado, o ângulo de inclinação é de 20°, mas será apreciado que este ângulo pode variar.

Uma plataforma 151 é provida abaixo do carrossel no qual os usuários do equipamento podem ficar. A plataforma 151 tem uma abertura central 151 A, através da qual a tubulação 101 passa. A plataforma 151 permanece estacionária conforme os cabeçotes de soldagem e o equipamento de suprimento suspenso a partir do carrossel giram, de modo que um usuário desejando assistir a um cabeçote de soldagem deva andar em torno da plataforma 151. O equipamento de suprimento 116 compreende cilindros de gás (incluindo alguns contendo argônio e alguns contendo dióxido de carbono), um equipamento de geração elétrico, para provisão de energia elétrica requerida para cada cabeçote de soldagem e um outro equipamento, como requerido. Esse outro equipamento pode incluir um suprimento de arame de soldagem, o qual é alimentado para o respectivo cabeçote de soldagem através do conector 115.

Como pode ser visto mais facilmente na Fig. 4, o carrossel aéreo 125 é montado em um quadro 152, o qual é montado de forma deslizante através de rodas 153 em um quadro de suporte fixo 154, mostrado em contorno pontilhado na Fig. 4, por meio do que o carrossel 125 pode ser movido horizontalmente para longe de sua posição operativa, mostrada nas Figuras 3 e 4, para uma posição longe da tubulação 101. Isso pode ser útil, por exemplo, se for desejado realizar outras operações em uma junta de tubulação. O quadro 152 porta um trilho de guia circular 155, interrompido em uma região 156, para permitir que o trilho de guia seja retirado horizontalmente no quadro 152, mesmo quando houver uma seção de tubo passando verticalmente através do trilho. O carrossel 125 é montado para rotação no trilho de guia 155 por rodas 157, cuja maioria gira em torno de eixos horizontais, mas duas das quais (referenciadas 157A na Fig. 4) giram em torno de eixos verticais. Será compreendido que, embora o trilho de guia se estenda em torno de apenas parte da seção de tubo, o carrossel 125 é capaz de girar até completar 360°. O carrossel 125 mostrado nas Figuras 3 e 4 é equipado para a operação de quatro maçaricos de soldagem (neste exemplo em particular, dois cabeçotes de soldagem, cada um dos quais tendo dois maçaricos). O carrossel, assim, tem quatro conjuntos de equipamento de suprimento, incluindo os cilindros de gás 119A, 119B, 119C e 119D para cada um dos cabeçotes de soldagem, um equipamento de controle e/ou geração elétrico 120A, 120B, 120C e 120D e suprimentos de arame de soldagem 121 A, 121B, 121C e 121D. O procedimento para a soldagem de uma seção de tubo no topo de uma tubulação será descrito agora, começando da situação na qual a extremidade superior de uma tubulação está fixada em posição e uma seção de tubo é mantida por grampos em confinamento e coaxialmente alinhada com a extremidade superior da tubulação, e um conjunto de soldagem está fixo em posição, de modo que os maçaricos de soldagem dos cabeçotes de soldagem estejam alinhados com a ranhura na junção da seção de tubo e a extremidade da tubulação (veja as Figuras 3 e 4). Os grampos incluem um grampo interno, que incorpora o anel de resfriamento 1 ilustrado esquemati-camente nas Figuras 1 e 2. A solda entre as seções de tubo pode ser formada em uma operação contínua. Cada um dos cabeçotes de soldagem 112 é dirigido em seu respectivo carrinho em torno do trilho de guia 114 na mesma velocidade de rotação. Ao mesmo tempo, o carrossel 125 é acionado substancialmente na mesma velocidade de rotação em torno do eixo 108. Assim, o equipamento de suprimento 116 para cada cabeçote 112 permanece alinhado de forma substancialmente radial com seu cabeçote; como resultado da inclinação da tubulação, há um certo movimento do cabeçote em direção e para longe do equipamento 116, mas isso é acomodado pelo movimento do conector flexível 115.

Inicialmente, como já descrito, o material de solda é depositado na porção mais interna da ranhura (esta etapa sendo conhecida como passe de raiz), mas conforme a rotação continua e um cabeçote de soldagem chega a uma parte da ranhura que já foi coberta por um outro cabeçote, a solda é construída em direção à porção mais externa. Camadas sucessivas de material de solda são depositadas em passes sucessivos. Assim, com dois cabeçotes de soldagem, cada um depositando camadas separadas de material de solda, cada camada de material de solda pode ser depositada durante um movimento de 180 graus de cada cabeçote em torno da tubulação, de modo que para cada revolução completa dos cabeçotes de soldagem em torno da tubulação dois passes sejam completados. O material de solda depositado por último é conhecido como tampão, e esta etapa (o último passe) é conhecida, assim, como o passe de tampão. A deposição da solda de tampão, contudo, é realizada por um cabeçote de soldagem único.

Com referência à Figuras 2, de acordo com técnicas conhecidas, é provida uma placa de reforço de cobre anular 13, montada nos calços do grampo (não mostrado), provida para suporte da extremidade superior da tubulação 6. A placa de reforço de cobre 13 é posicionada dentro dos tubos 5, 6, de modo que cubra a junta entre os tubos 5, 6. A placa de reforço de cobre 13 é provida para ajudar na deposição da solda de raiz e pelo menos na segunda camada de material de solda. A placa de reforço 13 é removida após as camadas iniciais de material de solda terem sido depositadas.

Com referência às Fig. 1 e 2, durante o passe de raiz (isto é, o primeiro passe), nenhum fluido de resfriamento é passado pelos bocais 2. Assim que o segundo passe tiver sido completado (isto é, duas camadas de material de solda terem sido depositadas, o que, usualmente, é após cerca de 70 a 100 segundos), o ar é passado pelos bocais 2 em direção à superfície interna da tubulação. O ar, inicialmente à temperatura ambiente, é bombeado a partir do distribuidor de refrigerante e bomba 4 através das linhas 3 para os bocais 2 e dos bocais em direção à ranhura 7. O ar ajuda no resfriamento dos tubos na região da ranhura 7, de uma maneira relativamente suave. Neste estágio, o resfriamento do material de solda é principal mente por meio do calor sendo conduzido pelos próprios tubos.

Uma vez que o quarto passe de solda tenha sido completado, o que é, usualmente, após cerca de 130 a 160 segundos, ao invés de se bombear ar para os bocais, água é bombeada para os bocais 2 (a situação ilustrada pela Fig. 2). A água sai das saídas de bocal 2a como água atomizada, e é dirigida geralmente para a ranhura 7 (dirigida, geralmente para baixo, como visto na Fig. 2), como ilustrado na Fig. 2 pelas setas 10 (mostradas apenas no lado direito da Fig. 2, em nome da clareza). O ângulo do cone imaginário definido pela aspersão da água (próximo à saída do bocal) é de cerca de 120 graus. A água é aspergida uniformemente sobre uma área superficial relativamente grande do interior da tubulação. A água, inicialmente à temperatura ambiente, é bombeada a uma pressão de cerca de 100 kPa (1 bar) acima da pressão atmosférica e a uma taxa de cerca de 2 litros por minuto, a partir do distribuidor de refrigerante e bomba 4 através das linhas 3 (as mesmas linhas 3 usadas para o bombeamento apenas de ar) para os bocais 2. A água ajuda no resfriamento dos tubos 5, 6 na região da ranhura 7. Em particular, a água em contato com uma superfície quente de um tubo (ou da placa de reforço de cobre 13 em si, se ainda presente) evapora e é convertida em vapor (representado pelas setas pontilhadas 11 - apenas mostradas no lado esquerdo da Fig. 2, em nome da clareza), o qual passa pelo interior da tubulação. A energia extra tirada da tubulação, necessária para conversão da água líquida em vapor ainda ajuda no processo de resfriamento. O vapor se resfria, conforme ele sobe, e se condensa de volta em água, por exemplo, em contato com uma superfície fria da tubulação. Essa água (representada pelas setas 12 - mostradas apenas no lado esquerdo da Fig. 2, em nome da clareza), então, passa sob a força da gravidade para baixo nos lados internos da tubulação 5 e pode, então, reevaporar ao atingir uma superfície interna suficientemente quente da tubulação (ou a placa de reforço de cobre 13, se ainda presente). Esse ciclo de evaporação, condensação e reevaporação ajuda ainda no resfriamento dos tubos 5, 6 na região da ranhura 7.

Durante o processo de soldagem, a poça de solda está a uma temperatura de cerca de 1500 graus Celsius, mas a superfície interna do tubo na região da ranhura tem regiões (as quais podem se mover, conforme os cabeçotes de soldagem se moverem) onde a temperatura está abaixo de 160 graus Celsius. A uma distância de 37 mm da ranhura, a temperatura média em qualquer dado tempo do tubo está abaixo de 240 graus Celsius no exterior do tubo e abaixo de 150°C no interior do tubo.

Após o passe de tampão ter sido completado e a soldagem, após isso, parada, a água ainda é bombeada para fora dos bocais, para res-friar mais a tubulação, de modo que um ensaio não-destrutivo (NDT) da junta soldada possa ser realizado. No total, mais de oito litros de água são bombeados da bomba de refrigerante e distribuidor 4, por um período de mais de 5 minutos.

Com referência às Figuras 3 e 4, durante todo o processo de soldagem, a velocidade de rotação de ambos os cabeçotes de soldagem 112 e o carrossel 125 pode ser constante. Se desejado, a direção de rotação dos cabeçotes de soldagem e do carrossel pode ser invertida periodicamente, embora seja compreendido que essa reversão não é necessária do ponto de vista de manutenção dos cabeçotes de soldagem adjacentes ao seu respectivo equipamento de suprimento. Uma vez que a junta soldada tenha sido completada, o conjunto de soldagem 111 pode ser liberado da tubulação, um comprimento adicional de tubo deixado sair da embarcação e o processo repetido, com o topo da seção de tubo, então, definindo a extremidade da tubulação.

Um cabeçote de soldagem será descrito agora, com referência às Figuras 5 e 6. Com referência à Fig. 5, são mostradas em seção transversal parcial as extremidades dos tubos 202, 204 a serem soldadas em conjunto e uma vista lateral esquemática de um aparelho de soldagem 210, que têm dois maçaricos de soldagem de arco voltaico 201 (apenas um dos quais podendo ser visto na Figura 1), para soldagem de topo dos tubos 202, 204 em conjunto. O maçarico de soldagem é do tipo GMAW bem conhecido (soldagem com arco de metal e gás) e pode ser do tipo usado na soldagem MAG (gás ativo e metal) ou do tipo usado na soldagem MIG (gás inerte e metal). O gás usado, por exemplo, pode ser dióxido de carbono. Deve ser compreendido que o aparelho de soldagem 210 corresponde a um dos cabeçotes de soldagem 112 mostrados nas Figuras 3 e 4, e ao cabeçote de soldagem 9a mostrado na Fig. 2, e que os tubos 202, 204 correspondem à tubulação 6 na Fig. 2 (ou 101 nas Figuras 3 e 4) e a seção de tubo 5 na Fig. 2 (ou 102 nas Figuras 3 e 4), respectivamente.

Os tubos 202, 204 são dispostos com seus eixos alinhados e suas extremidades 226, 227 próximas uma da outra. As extremidades 226, 227 dos tubos são biseladas, de modo que quando colocadas juntas elas definem uma ranhura externa que se estende circunferencialmente 228 (a ranhura 7 da Fig. 2 ou a ranhura 103 da Fig. 3). Um trilho 206 (correspondente ao trilho 114 das Figuras 3 e 4) é montado de forma fixa como uma unidade única no tubo esquerdo 202 (como visto na Figura 5). O trilho 206 se estende circunferencialmente em torno do tubo 202. O trilho 206 tem dois trilhos de guia 229, 230, que se estendem em torno do trilho 202. O aparelho de soldagem 210 é montado para movimento ao longo do trilho 206. As rodas 205 são montadas de forma rotativa em uma placa de base 207 do aparelho de soldagem 210. As rodas 205 se encaixam nos trilhos de guia 229, 230 e facilitam o movimento guiado do aparelho 210 ao longo do trilho 206. Um dos trilhos 230 também provê uma cremalheira dentada, que se estende em torno do tubo. Uma roda de pinhão (não mostrada), montada para encaixe com a cremalheira, é acionada de modo que o aparelho possa ser direcionado em torno do tubo 202. A roda de pinhão acionada pode ser girada através de uma corrente acionada, a qual, por sua vez, é acionada por um motor escalonado, ou uma fonte de acionamento similar (não ilustrada). O trilho 206 é posicionado no tubo 202 de modo que os maçaricos 201 do aparelho 210 estejam posicionados, cada um, diretamente sobre a ranhura 228. Esses métodos de posicionamento de um trilho e um aparelho de soldagem em um tubo, de modo que um maçarico do aparelho de soldagem seja corretamente posicionado sobre a junta soldada a ser formada, são bem conhecidos e, portanto, não são descritos aqui em maiores detalhes.

Em uso, o aparelho 210 é direcionado em torno dos tubos 202, 204, e os maçaricos de soldagem 201 são operados e controlados de modo que eles depositem o material soldado no centro da ranhura 228, para a formação de uma junta de solda 203. Os maçaricos de solda são dispostos próximos uns dos outros. Quando o aparelho é iniciado, o primeiro maçarico (o maçarico na frente em relação à direção inicial de movimento dos maçaricos) é operado primeiro, e o outro maçarico não é operado até atingir o começo do material de solda depositado pelo primeiro maçarico. Então, conforme o aparelho 210 passa ao longo da ranhura 228, o material de solda é depositado na ranhura pelo primeiro maçarico e brevemente após isso, um material de solda adicional é depositado no topo do mesmo pelo segundo maçarico, desse modo em conjunto formando a junta de solda 203. O aparelho 210 executa vários passes, depositando mais camadas de material de solda na ranhura, para a junção dos tubos. O aparelho de soldagem 210 pode girar em ambas as direções em torno da circunferência dos tubos 202, 204, se desejado. Ambos os maçaricos 201 funcionam de forma similar. A descrição a seguir refere-se apenas a um dos dois maçaricos, mas será compreendido que o outro maçarico funciona substancialmente da mesma forma. O arame de soldagem 209 é continuamente alimentado de uma bobina 211 de arame para o maçarico 201. O arame de soldagem 209 é desenrolado da bobina de arame 211 por meio de um dispositivo de tração 214, o qual conduz o arame 209 através de um tubo de guia 208 até um dispositivo de distensão 212, a partir de onde o arame é alimentado para o maçarico 201. A soldagem dos tubos 202 e 204 pelo maçarico de soldagem é controlada por um sistema de guia automático. Um sistema de guia adequado é descrito em nosso pedido de patente internacional publicado sob o número WO 00/38871. O sistema de guia guia o maçarico de soldagem pela avaliação de valores de parâmetro elétrico relativos à impedância do arco voltaico, mas não é descrito em maiores detalhes aqui. A Figura 6 mostra esquematicamente uma forma modificada de aparelho de soldagem 310. O aparelho 310 opera de uma maneira similar àquela do aparelho 210 descrito acima. Os maçaricos de soldagem 301 são alinhados de modo que quando o aparelho 310 estiver montado em um tubo (não mostrado na Fig. 6), eles ambos apontam em direção à mesma linha circunferencial imaginária que se estende em torno do tubo. As rodas 305 são providas para encaixe com um trilho de guia (não mostrado na Fig. 6), que, em uso, se estende em torno de um dos tubos a serem soldados. As diferenças principais entre o aparelho 310 e o aparelho 210 serão descritas agora. O arame de soldagem (não mostrado) do aparelho 310 não é provido na parte móvel do aparelho; ao invés disso, é montado em um local remoto do aparelho e alimentado a partir daquele local remoto, através de um tubo de guia (por exemplo, um conector 115, como mostrado na Fig. 3), para o aparelho de soldagem, conforme ele se move em torno do tubo. Cada um dos maçaricos 301 é resfriado com água. A água é bombeada em torno de um sistema de resfriamento (não mostrado), que inclui partes do maçarico. A água aquecida pelo maçarico de operação passa para um trocador de calor, tal como um radiador, de modo que ela seja resfriada. Vários experimentos foram realizados para se avaliarem as variações de temperatura no tubo, quando do uso de um método de resfriamento de acordo com a modalidade descrita acima. Quando da soldagem dos tubos em conjunto, leituras foram tomadas a partir de 10 termopares tipo K montados na superfície do tubo, 4 na superfície interna e 6 na superfície externa. Cada um dos termopares usados tinha uma superfície de medição em contato com o tubo medindo 25 mm por 25 mm. Os termopares foram eletricamente isolados, o apoio de medição (a superfície do termopar em contato com o tubo) sendo soldado ao tubo. Sinais de cada termopar foram alimentados em um amplificador de sinal (um amplificador fabricado pela Hottinger Baldwin Messtechnik, o número de modelo sendo HBM UPM 100). A faixa de medição de operação de cada termopar foi de 22°C a 400°C. A incerteza nas medições tomadas pelos termopares foi calculada para ser da ordem de +/- 1°C. As temperaturas medidas foram registradas eletronicamente de forma periódica, com outros parâmetros relativos à modalidade da invenção incluindo a pressão do ar (do ar provido para resfriamento), e a pressão da água de resfriamento e a vazão, juntamente com uma indicação do tempo. Todos os parâmetros especiais para a presente modalidade foram registrados em um aparelho de registro convencional, usado para o registro de parâmetros de soldagem e, assim, parâmetros adicionais também foram medidos e registrados, cujos parâmetros adicionais incluem voltagem do arco, corrente do arco, a entrada de calor calculada e muitos outros.

Os termopares foram montados em pares, cada par sendo separado por 60° em torno do tubo, o primeiro, o segundo e o terceiro pares sendo montados com o centro do apoio dos termopares estando a 22 mm, 37 mm e 87 mm, respectivamente, da junta entre os tubos no exterior do tubo, e o quarto e o quinto pares sendo montados no centro a 32 mm e 87 mm, respectivamente, da junta no interior do tubo. (Cada uma das distâncias citadas se refere à distância entre o centro do apoio do termopar e o centro da junta entre os tubos, de modo que a distância da separação da borda próxima do apoio de cada termopar a partir da junta dos tubos fosse, para os pares mencionados anteriormente, 10 mm, 25 mm, 75 mm, 20 mm e 75 mm, respectivamente).

Um primeiro experimento usou 3 cabeçotes de soldagem, cada cabeçote de soldagem tendo dois maçaricos, o ar apenas sendo introduzido no terceiro e no quarto passes de soldagem, e água atomizada sendo introduzida nos passes remanescentes. O passe de tampão foi depositado com um único maçarico de soldagem. A temperatura ambiente (ar) foi de 16°C e o tubo tinha sido preaquecido para 35°C. Os tubos foram providos pelos fabricantes British Steel do Reino Unido e Kawasaki Steel do Japão (isto é, tubos BS/KAW), e os tubos e o arame de preenchimento usados foram o arame “Esab 12.66”, fabricado pela companhia sueca ESAB. O tempo de soldagem foi de 6 minutos e 28 segundos, o ar sendo introduzido apenas após 1 minuto e 28 segundos e a água sendo usada após 2 minutos e 33 segundos (até e após a solda de tampão ter sido depositada). Ao final da soldagem, a temperatura da solda medida no tampão era de cerca de 125°C e 3 1/2 minutos após isso a temperatura aumentou ligeiramente, mas permaneceu em torno da mesma. A temperatura de pico atingida a) a 22 mm da junta no lado externo do tubo foi de cerca de 210°C, b) a 37 mm da junta no exterior do tubo foi de cerca de 140°C, c) a 87 mm no exterior do tubo foi de cerca de 110°C, d) a 32 mm no interior do tubo foi de cerca de 120°C, e e) a 87 mm no interior do tubo foi de cerca de 100°C.

Um segundo experimento similar àquele descrito acima foi realizado em um tubo dos fabricantes Sumitomo Metal Industries do Japão e Kawasaki Steel (isto é, tubos SUM/KAW), também usando o arame de preenchimento “Esab 12.66”. A temperatura ambiente, neste caso, era de 18°C, o tubo tendo sido preaquecido para 50°C, o ar sendo introduzido 1 minuto e 44 segundos após a soldagem, a água sendo introduzida após 2 minutos e 20 segundos, e a soldagem sendo completada em 7 minutos e 55 segundos. Ao final da soldagem, a temperatura medida na solda de tampão foi de 140°C. Após 10 minutos do começo da soldagem, a temperatura do tampão tinha caído para cerca de 100°C. As temperaturas de pico medidas por todo o processo de soldagem pelos vários termopares foram como se segue: a) no exterior a 22 mm: 230°C, b) no exterior a 37 mm: 175°C, c) no exterior a 87 mm: 90°C, d) no interior a 32 mm; 120°C, e e) no interior a 87 mm: cerca de 80°C.

Também foram realizados experimentos tomando-se medições de temperaturas quando soldando sem o uso de um sistema de resfriamento de acordo com a presente invenção. A temperatura do tampão, após a soldagem, em cada caso, foi medida para estar entre 380°C e 400°C, diminuindo após 10 ou 11 minutos para cerca de 280°C a 290°C. As temperaturas de pico atingidas durante a soldagem correspondentes às posições mencionadas acima foram, na média, como se segue: a) no exterior a 22 mm cerca de 310°C, b) no exterior a 32 mm cerca de 260°C, no exterior a 87 mm cerca de 150°C, d) no interior a 32 mm cerca de 250°C, e e) no interior a 87 mm cerca de 130°C.

Como será notado a partir das temperaturas citadas acima, o sistema de resfriamento da modalidade da presente invenção reduz significativamente a temperatura na região da junta. Embora os experimentos referidos acima incluíssem uma etapa de preaquecimento dos tubos, será apreciado que uma etapa como essa não é necessária quando da realização do método da presente invenção.

Será apreciado que várias modificações ou melhoramentos po- dem ser feitos nas modalidades da invenção descritas acima, sem se desviar do escopo da presente invenção. Por exemplo, mais de dois cabeçotes de soldagem podem ser providos. Preferencialmente, três cabeçotes são providos, cada cabeçote tendo dois maçaricos. Se três cabeçotes forem providos, então, mesmo se um deles for danificado, os outros dois podem ser usados simultaneamente, e aquele único permite que um aumento considerável na velocidade de solda seja obtido. A solda de tampão pode ser depositada por um, dois ou, possivelmente, mais de dois maçaricos de soldagem.

Ao invés de prover um carrossel aéreo 125, uma plataforma rotativa, no topo da qual o equipamento é montado, podería ser provida, de uma maneira similar à mesa rotativa ilustrada na WO 00/38871. O carrossel 125 pode ser provido como um carrossel aéreo, sem a provisão de um arranjo para permitir que o carrossel seja retirado, enquanto uma seção de tubo ainda estiver presente e se estendendo verticalmente através dele.

Meios de controle apropriados podem ser providos para sincronização da rotação do carrossel 125 e do conjunto de soldagem 111, e será visto que, se desejado, o grau de envolvimento do operador no processo pode ser muito limitado.

Ao invés de simplesmente usar água como um líquido de resfriamento, aditivos poderíam ser incluídos no líquido de resfriamento, ou um líquido de resfriamento diferente poderia ser usado. Por exemplo, álcool podería formar pelo menos parte do líquido de resfriamento.

Dois anéis de resfriamento poderiam ser usados simultaneamente, um acima da ranhura e um abaixo.

Claims (32)

1. Método de assentamento de uma tubulação submersa, no qual seções de tubo são soldadas em conjunto, para a formação da tubulação, o método incluindo as etapas a seguir: sustentação de uma extremidade de uma tubulação (6), provisão de uma seção de tubo (5) para extensão da tubulação (6), disposição da seção de tubo (5) adjacente à referida extremidade da tubulação (6), desse modo definindo uma junta circunferencial a ser soldada, provisão de uma pluralidade de cabeçotes de soldagem (9), cada cabeçote tendo pelo menos um maçarico de soldagem, e a disposição dos cabeçotes de soldagem (9) em torno da junta circunferencial, soldagem da seção de tubo (5) à tubulação (6) operando-se simultaneamente os cabeçotes de soldagem (9) e movendo-se os referidos cabeçotes ao longo da junta circunferencial, caracterizado pelo fato de que: a seção de tubo (5) é feita de um aço que tem um teor de carbono de menos de 0,1% em peso, e durante a etapa de soldagem os tubos são resfriados na região da junta circunferencial por meio da introdução de um líquido de resfriamento em contato com uma superfície interna dos tubos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura média da parede de metal da seção de tubo (5) é maior do que ou igual a 25 mm.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a seção de tubo (5) é feita de um aço que tem um teor de carbono entre 0,025% e 0,075% em peso.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a seção de tubo (5) é feita de um aço que tem um teor de carbono entre 0,04% e 0,06% em peso.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento dos tubos é realizada de modo que a temperatura superficial do material soldado formado por um dado cabeçote de soldagem (9) em pelo menos uma região local caia de uma temperatura de mais de 1000 graus Celsius para abaixo de 300 graus Celsius, antes da próxima vez na qual o mesmo cabeçote de soldagem solda sobre a mesma região local.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial é realizada de modo que por toda a etapa de soldagem haja sempre pelo menos uma região ao longo da junta circunferencial tendo uma temperatura abaixo de 300 graus Celsius.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento dos tubos na região da junta circunferencial é realizada de modo que a temperatura média de uma seção transversal da seção de tubo a uma distância de 32 mm acima da junta circunferencial seja menor do que 250 graus Celsius.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro relativo à soldagem é medido e eletronicamente registrado ao longo do tempo.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a temperatura do tubo em uma dada região no tubo é medida e eletronicamente registrada ao longo do tempo.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma pluralidade dos parâmetros a seguir é medida, durante a performance do método: pressão do líquido de resfriamento, vazão do líquido de resfriamento, pressão e/ou vazão de outros fluidos de resfriamento supridos e/ou qualquer gás de blindagem suprido, voltagem de soldagem, corrente, velocidade do maçarico, freqüência de oscilação de arco de soldagem, amplitude de oscilação de arco de soldagem (ou largura).

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de soldagem pelo menos algum material soldado na junta circunferencial tem uma temperatura maior do que 1500 graus Celsius.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento compreende água.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento contatando as superfícies internas da tubulação é um líquido atomizado.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento é aspergido por uma pluralidade de bocais (2).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que há pelo menos 6 bocais.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o ângulo sólido no qual o líquido é aspergido por cada bocal (2) é maior do que 1 esterradiano.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o ângulo sólido é maior do que 2 esterradianos.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que o diâmetro de cada bocal na região a partir da qual o líquido é aspergido é menor do que 2 mm.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de bocais (2) é disposta em relação fixa uns com os outros.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de bocais (2) é disposta como um anel de bocais.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado pelo fato de que os bocais (2) são providos em um grampo interno usado para auxiliar no alinhamento da tubulação e da seção de tubo (5) em uma relação substancialmente fixa uma com a outra.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento flui ao longo de pelo menos um conduto a partir de uma fonte até o interior da tubulação, e a pressão do líquido de resfriamento no conduto está pelo menos 50 kPa (0,5 bar) acima da pressão atmosférica.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de soldagem o líquido de resfriamento é introduzido na tubulação a uma taxa de mais de 1 litro por minuto.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento é introduzido apenas após uma solda de raiz ter sido completada.

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento é introduzido apenas após 3 camadas de material soldado terem sido depositadas.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que, antes de o líquido de resfriamento ser introduzido e após a solda de raiz ter sido completada, os tubos são resfriados na região da junta circunferencial por meio da introdução de um gás de resfriamento.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, quando dependente de qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracterizado pelo fato de que o gás de resfriamento sai pela mesma pluralidade de bocais dos quais sai o líquido de resfriamento.

28. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de que o líquido de resfriamento continua a ser introduzido na tubulação, após a etapa de soldagem ter sido completada.

29. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizado pelo fato de que mais de 4 maçaricos de soldagem são providos.

30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado pelo fato de que pelo menos um cabeçote de soldagem compreende uma pluralidade de maçaricos de soldagem.

31. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, caracterizado pelo fato de que ainda inclui as etapas de provisão de um suporte de equipamento rotativo montado para rotação em torno de um eixo geralmente vertical e tendo uma abertura central, através da qual as seções de tubo são capazes de passar, conforme a tubulação é assentada, a pluralidade de cabeçotes de soldagem sendo angularmente espaçada em torno do suporte de equipamento rotativo, cada cabeçote estando associado a um respectivo setor do suporte de equipamento rotativo, e fixação de um conjunto de guia de cabeçote de soldagem em torno da seção de tubo ou da tubulação, o conjunto de guia incluindo um trilho de guia, para guiar o movimento de cada um dos cabeçotes de soldagem em torno da seção de tubo, o respectivo setor do suporte de equipamento rotativo sendo capaz de girar em torno da seção de tubo, conforme o cabeçote de soldagem associado girar em torno da seção de tubo.

32. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o método inclui a etapa de rotação do suporte de equipamento rotativo, durante a operação simultânea dos cabeçotes de soldagem, para limitação de qualquer variação na posição de cada cabeçote de soldagem em relação ao suporte de equipamento rotativo.