BRPI1106080B1 - Aparelho para agarrar uma corrente e método de agarrar uma corrente - Google Patents

Abstract

parelho para agarrar uma corrente. a presente invenção refere-se a um aparelho para agarrar uma corrente que compreende um corpo (12) que permite a passagem da corrente (1). o corpo possui primeiro e segundo dispositivo de agarre de corrente (20), ambos adaptados para agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da corrente com relação ao corpo (12). esses primeiro e segundo dispositivos de agarre (20) são dispostos no corpo (12) nas primeira e segunda orientações angulares respectivas que são desviadas com relação uma à outra, onde os primeiro e segundo dispositivos de agarre de corrente (20) são adaptados para agarrar conexões respectivas da corrente possuindo orientações angulares diferentes. um método associado também é descrito.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho para agarrar uma corrente, particularmente, mas não exclusivamente uma corrente utilizada para ancorar um objeto em um ponto de ancoragem, que pode ser tipicamente um ponto de ancoragem submerso. O objeto sendo ancorado pode ser tipicamente flutuante e pode flutuar na superfície da água (por exemplo, do mar) ou pode ser submerso. Em modalidades típicas o objeto pode ser uma boia (por exemplo, uma boia de produção submarina) submersa a uma profundidade abaixo da superfície do mar. A corrente pode ser uma linha de amarração e pode ser utilizada para anexar uma boia de produção submarina ao leito do mar. Tais boias são frequentemente utilizadas em instalações de produção de hidrocarbono em instalações de águas profundas. A invenção também fornece um método de agarrar uma corrente, particularmente, mas não exclusivamente, uma corrente utilizada como acima, por exemplo, para prender uma boia de produção submarina a um ponto de ancoragem, tipicamente utilizando uma pluralidade de correntes conectando o objeto a um número correspondente de pontos de ancoragem espaçados, por exemplo, no leito do mar.

[0002] De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para agarrar uma corrente, o aparelho compreendendo um corpo permitindo a passagem da corrente com relação ao corpo; o corpo possuindo um primeiro dispositivo de agarre de corrente, adaptado para agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da corrente com relação ao corpo; e um segundo dispositivo de agarre de corrente, adaptado para agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da cor- rente com relação ao corpo; os primeiro e segundo dispositivos de agarre sendo dispostos no corpo em primeira e segunda orientações angulares respectivas que são desviadas com relação uma à outra, onde os primeiro e segundo dispositivos de fixação são adaptados para agarrar conexões respectivas da corrente possuindo diferentes orientações angulares.

[0003] A invenção também fornece um método de agarrar uma corrente, o método compreendendo o fornecimento de um corpo permitindo passagem da corrente com relação ao corpo; o corpo possuindo um primeiro dispositivo de agarre de corrente, adaptado para agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da corrente com relação ao corpo; e um segundo dispositivo de agarre de corrente adaptado para agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da corrente com relação ao corpo; os primeiro e segundo dispositivos de agarre sendo dispostos no corpo em primeira e segunda orientações angulares respectivas que são desviadas com uma com relação à outra, onde os primeiro e segundo dispositivos de fixação são adaptados para agarrar as conexões respectivas da corrente possuindo diferentes orientações angulares; em que o método compreende o agarre de uma primeira conexão da corrente com o primeiro dispositivo de agarre, a primeira conexão da corrente estando em uma primeira orientação angular e alinhada com o primeiro dispositivo de agarre; e o agarre de uma segunda conexão da corrente com o segundo dispositivo de agarre, a segunda conexão da corrente estando em uma segunda orientação angular e alinhada com o segundo dispositivo de agarre.

[0004] Cada dispositivo de agarre de corrente pode compreender um par de cotovelos ou outros mecanismos de agarre, apesar de nas modalidades mais simples, um único grampo poder ser suficiente para cada dispositivo de agarre. Onde um par de cotovelos é fornecido em cada dispositivo de agarre, o par de cotovelos em cada dispositivo pode ser opcionalmente alinhado um com o outro em lados opostos da corrente, por exemplo, tipicamente ao longo de uma linha comum passando através do eixo geométrico da corrente. Por exemplo, no primeiro dispositivo de fixação, a orientação angular do par de cotovelos pode ser de 0 grau e em 180 graus com relação ao eixo geométrico do corpo (que é tipicamente alinhado com o eixo geométrico longo da corrente), de modo que os cotovelos do primeiro dispositivo de agarre sejam alinhados um com o outro em lados opostos da corrente e possam mover em uma linha reta na direção de e para longe da corrente para agarrar a corrente entre dois cotovelos. A orientação angular do segundo dispositivo de agarre pode ser de 90 graus e em 270 graus, de modo que os cotovelos no primeiro dispositivo de agarre também estejam alinhados um com o outro em lados opostos da corrente e possa se mover em uma linha reta na direção de e para longe da corrente para agarrar a corrente entre os dois cotovelos, mas a orientação angular do primeiro dispositivo de agarre não é igual à segunda, isto é, os dois dispositivos são perpendiculares um ao outro. Isso é particularmente adequado para correntes com conexões adjacentes que são perpendiculares uma à outra com a mesma orientação angular de desvio de conexões imediatamente adjacentes. O desvio das conexões adjacentes da corrente é utilizado para determinar o desvio entre os dois dispositivos de agarre, de modo que os dispositivos de agarre sejam alinhados com as conexões da corrente sendo utilizadas. Em algumas modalidades, a serem utilizadas com desenhos diferentes de corrente onde as conexões adjacentes na corrente são desviadas por algum outro ângulo, por exemplo, menos que 90 graus, então o ângulo coincidente (por exemplo, 65 graus, etc.) pode ser utilizado no desvio dos dispositivos de agarre de modo que os primeiro e segundo dispo- sitivos de agarre possam agarrar as conexões respectivas da corrente mesmo se as mesmas não forem perpendiculares.

[0005] Em modalidades típicas da invenção, os primeiro e segundo dispositivos de agarre estão localizados no mesmo plano axial do corpo. Em algumas outras modalidades, os dispositivos de agarre podem ser axialmente espaçados em planos axiais diferentes no corpo para engatar com conexões espaçadas da corrente.

[0006] Em modalidades típicas da invenção, os primeiro e segundo dispositivos de agarre não engatam a corrente ao mesmo tempo. Por exemplo, quando o primeiro dispositivo de agarre é engatado com a corrente e está resistindo ao movimento axial da corrente e do corpo, tipicamente o segundo dispositivo de agarre é desengatado da corrente e não está resistindo ao movimento axial da corrente e do corpo. Dessa forma, os primeiro e segundo dispositivos de agarre agarram tipicamente a corrente em momentos diferentes.

[0007] Tipicamente, as conexões diferentes da corrente sendo agarradas pelos dispositivos de agarre respectivos são conexões adjacentes, mas isto não é necessário e modalidades da invenção são possíveis nas quais os primeiro e segundo dispositivos de agarre engatam conexões respectivas que são axialmente espaçadas na corrente e não são adjacentes.

[0008] Os dispositivos de agarre podem ser engatados e desengatados da corrente pelo movimento axial da corrente através de ou além do corpo. Os dispositivos de agarre podem, opcionalmente, engatar e agarrar a corrente para restringir ou impedir o movimento da corrente em uma direção axial através de ou além do corpo, mas podem tipicamente permitir o movimento da corrente na direção axial oposta através de ou além do corpo. Isso permite o tensionamento da corrente através da retração da mesma através de ou além do corpo de modo que os dispositivos de agarre permitam a passagem da corrente na primeira direção para aplicar tensão à corrente, e restringir ou impedir a soltura da corrente pelo movimento da corrente através de ou além do corpo na direção oposta. Os dispositivos de agarre, dessa forma, funcionam tipicamente como um mecanismo de roda dentada.

[0009] O desvio dos primeiro e segundo dispositivos de agarre para engatar diferentes conexões da corrente significa que uma vez que uma conexão única tenha se movido além do primeiro dispositivo de agarre na primeira direção (por exemplo, quando é tensionada) a mesma não pode passar de volta através do primeiro dispositivo de agarre na direção oposta para aliviar a tensão na corrente, visto que a corrente está então sendo mantida nessa posição pelo segundo dispo-sitivo de agarre que engata uma conexão diferente da corrente. Portanto, as modalidades da invenção permitem a sintonia fina da tensão na corrente, uma conexão de cada vez, e também o comprimento desenvolvido da corrente, uma conexão de cada vez.

[0010] O ou cada grampo é tipicamente conectado de forma pivo- tada ao corpo para girar em torno dos pontos de pivotação excêntricos no grampo, tipicamente localizados em ou perto de uma extremidade de cada grampo.

[0011] Tipicamente, o ou cada grampo é localizado em um raio com relação ao eixo geométrico da corrente, e o ou cada grampo engata a corrente na extremidade radialmente interna (ou dianteira) do grampo. O ponto de pivotação excêntrico pode ser localizado mais perto da extremidade radialmente externa (ou parte traseira) do grampo.

[0012] O ou cada grampo pode ser desengatado da corrente pela operação de um dispositivo de controle, que interage com o ou cada grampo para desengatar o mesmo da corrente e permitir o movimento da corrente através de ou além do corpo em ambas as direções axiais. O dispositivo de controle pode interagir com a extremidade radialmen- te externa (ou parte traseira) do grampo para fazer com que o grampo pivolte em torno do ponto de pivoltação excêntrico e, dessa forma, desengate a parte dianteira do grampo da corrente, removendo ou reduzindo, assim, a restrição no movimento da corrente através de ou além do corpo. Tipicamente, o dispositivo de controle desengata todos os cotovelos da corrente ao mesmo tempo.

[0013] O dispositivo de controle pode compreender uma manga ou colar, que pode mover axialmente no corpo com relação aos pontos de pivoltação dos cotovelos, interagindo tipicamente com a parte traseira do ou de cada grampo, opcionalmente ao mesmo tempo.

[0014] Tipicamente, o ou cada parte traseira se projeta além de uma superfície circunferencial do colar ou manga, de modo que o movimento axial do colar ou manga pressione o colar ou manga contra a parte traseira do grampo e desengate os cotovelos da corrente.

[0015] O colar ou manga pode ser resilientemente orientado para fora do engate com os cotovelos.

[0016] O colar ou manga pode, opcionalmente, ser pressionado para engatar os cotovelos por compressão de um dispositivo resiliente orientando o colar ou manga para longe do engate com os cotovelos. O colar ou manga pode ser formado em uma extremidade axial do corpo, espaçado dos pontos de pivotação excêntricos do ou de cada grampo, e pode, opcionalmente, ser movido para dentro e para fora do engate com o ou cada grampo por um dispositivo de fixação pressio-nando a manga contra o corpo.

[0017] Opcionalmente, a corrente pode formar parte de uma estrutura de extensão de tensão tal como uma plataforma de extensão de tensão para exploração e recuperação de óleo e gás.

[0018] Opcionalmente, o aparelho incorpora um dispositivo de alinhamento para controlar o alinhamento radial dos dispositivos de agarre com relação às conexões de corrente. Tipicamente, o dispositivo de controle de alinhamento compreende um dispositivo guia para alimentar a corrente para dentro do corpo em uma orientação definida na qual as conexões da corrente são linhadas com os primeiro e segundo dispositivos de agarre. O dispositivo guia pode compreender uma máscara de entrada na forma de uma abertura possuindo o mesmo contorno que a corrente em vista plana.

[0019] O aparelho pode incluir um dispositivo de medição tal como um calibrador para medir e, opcionalmente, transmitir para um gravador a tensão na corrente.

[0020] Em algumas modalidades, o contato entre a corrente e os componentes do aparelho é reduzido e, portanto, a possibilidade de desgaste da corrente e do resto do aparelho é reduzida.

[0021] Em algumas modalidades da invenção, o aparelho é localizado entre a âncora e o objeto, e é tipicamente suspenso a partir do objeto de modo que a corrente passe através dos dispositivos de agarre (e, opcionalmente, através do corpo) antes de conectar ao objeto sendo ancorado (por exemplo, a boia).

[0022] Opcionalmente, o aparelho é conectado ao objeto sendo ancorado (por exemplo, a boia) por uma conexão pivotável (opcionalmente incorporando um giro) permitindo que a linha da corrente se aproximando da boia mude por rotação da conexão pivotável onde o torque e as forças laterais são isoladas a partir da boia pela conexão pivotável.

[0023] Determinadas modalidades da invenção permitem um ten- sionamento mais preciso das correntes de ancoragem prendendo uma boia de produção submarina aos pontos de ancoragem no leito do mar. Isso permite um maior controle através da inclinação da boia de produção submarina enquanto submersa, e facilita o compartilhamento de carga entre os múltiplos tendões, especialmente se estiverem próximos um do outro.

[0024] Os vários aspectos da presente invenção podem ser praticados sozinhos ou em combinação com um ou mais dos outros aspectos, como será apreciado pelos versados nas técnicas relevantes. Os vários aspectos da invenção podem ser opcionalmente fornecidos em combinação com uma ou mais das características opcionais dos outros aspectos da invenção. Além disso, características opcionais descritas com relação a uma modalidade podem ser tipicamente combinadas sozinhas ou em conjunto com outras características em modalidades diferentes da invenção.

[0025] Várias modalidades e aspectos da invenção serão descritos agora em detalhes com referência às figuras em anexo. Outros aspectos adicionais, características e vantagens da presente invenção são prontamente aparentes a partir de toda a descrição, incluindo as figuras, que ilustram um número de modalidades ilustrativas e aspectos e implementações.

[0026] A invenção também é capaz de outras modalidades diferentes e aspectos, e seus vários detalhes podem ser modificados em vários aspectos, todos sem se distanciar do espírito e escopo da presente invenção. De acordo, os desenhos e as descrições devem ser considerados como ilustrativos por natureza, e não como restritivos. Adicionalmente, a terminologia e fraseologia utilizadas aqui são utilizadas apenas para fins descritivos e não devem ser consideradas limitadoras em escopo. A linguagem tal como "incluindo", "compreendendo", "possuindo", "contendo" ou "envolvendo" e variações da mesma, devem ser amplas e englobar a presente matéria listada posteriormente, suas equivalências, e matéria adicional não recitada, e não deve excluir outras adições, componentes, inteiros ou etapas. Da mesma forma, o termo "compreendendo" é considerado sinônimo dos termos "incluindo", ou "contendo" para fins legais aplicáveis.

[0027] Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispo- sitivos, artigos e similares é incluída na especificação apenas para fins de fornecimento de um contexto para a presente invenção. Não é sugerido ou representado que qualquer ou toda a matéria forme parte da base da técnica anterior, ou seja, de conhecimento geral comum no campo relevante à presente invenção.

[0028] Nessa descrição, sempre que uma composição, um elemento ou um grupo de elementos for precedido pela frase de transição "compreendendo", é compreendido que se contempla também a mesma composição, elemento ou grupo de elementos com frases de transição "consistindo essencialmente em", "consistindo", "selecionado a partir de um grupo que consiste em", "incluindo" ou "é" precedendo a recitação da composição, elemento ou grupo de elementos e vice- versa.

[0029] Todos os valores numéricos nessa descrição são compreendidos como sendo modificados por "cerca". Todas as formas no singular dos elementos, ou qualquer outro componente descrito aqui são compreendidas como incluindo formas no plural dos mesmos e vice- versa.

[0030] Nos desenhos em anexo: a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade do aparelho para agarrar uma corrente; a figura 2 é uma vista aproximada do aparelho da figura 1 em uma primeira configuração; a figura 3 é uma vista aproximada do aparelho da figura 1 em uma segunda configuração; a figura 4 é uma vista lateral de um corpo do aparelho da figura 1; a figura 5 é uma vista em perspectiva do corpo da figura 4; a figura 6 é uma vista plana do corpo da figura 4; a figura 7 é uma vista em perspectiva de um grampo do aparelho da figura 1; a figura 8 é uma vista lateral do grampo da figura 7; a figura 9 é uma vista lateral do aparelho em uma primeira configuração; a figura 10 é uma vista plana da disposição da figura 9; A figura 11 é uma vista em corte através da linha A-A da figura 10; A figura 12 é uma vista lateral do aparelho em uma segunda configuração; a figura 13 é uma vista plana da disposição da figura 12; a figura 14 é uma vista em corte através da linha B-B da figura 13; a figura 15 é uma vista lateral de um colar de controle do aparelho da figura 1; a figura 16 é uma vista plana do colar de controle da figura 15.

[0031] Com referência agora aos desenhos, uma corrente de âncora 1 é tipicamente utilizada para ancorar um objeto tal como uma boia de produção de óleo e gás submarina abaixo de uma unidade de armazenamento e descarga de produção flutuante (FPSO), apesar de outras aplicações de modalidades da invenção serem contempladas. A corrente 1 é conectada à boia em um patamar de suporte (hanger porch) H. Um número de patamares de suporte é espaçado na boia e cada patamar (porch) conecta tipicamente uma corrente de âncora 1 ao leito do mar e mantém a mesma em tensão contra a flutuabilidade positiva da boia. Um dispositivo de tensionamento T acima do patamar de suporte aplica tensão à corrente 1. O patamar de suporte H permite que a corrente 1 pivolte com relação ao patamar de suporte H.

[0032] Um dispositivo de agarre de corrente 10 de acordo com a invenção é conectado abaixo do patamar de suporte H, tipicamente mantido em tensão entre o patamar e a âncora de leito de mar (não ilustrada). A conexão do dispositivo de agarre de corrente abaixo do patamar permite a inspeção da corrente entre o patamar e o dispositivo de agarre de corrente 10. Tipicamente, a conexão entre o patamar e o dispositivo de agarre de corrente 10 é articulada, permitindo o movimento relativo do dispositivo de agarre de corrente 10 com relação ao patamar, que é útil para reduzir os impulsos de dobra e torção na corrente.

[0033] O dispositivo de agarre de corrente 10 compreende um corpo 12 (figuras 4 a 6), primeiro e segundo dispositivos de agarre 20 na forma de um primeiro par de cotovelos 20a e um segundo par de cotovelos 20b, e uma manga de controle 25. O corpo 12 é geralmente cilíndrico em formato com uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e possui um orifício central 13 através do qual a corrente 1 pode passar entre as duas extremidades. O corpo 12 possui uma placa superior circular 14 na extremidade superior e uma placa inferior circular 15 na extremidade inferior. A placa superior 14 possui uma extensão tubular 12t se estendendo em alinhamento axial com o orifício 13, para alojar a corrente 1. A placa superior 14 também possui saliências voltadas para cima 14b espaçadas de forma equidistante em torno da placa superior 14.

[0034] Entre as placas superior e inferior 14, 15, uma pluralidade de placas axiais 16 se estende em uma tela entre as placas superior e inferior, paralelas ao orifício interno 13. As placas 16 são fornecidas em pares que são paralelos um ao outro. Cada par define um alojamento 18 para um grampo 20. Cada placa 16 possui uma abertura 17 se estendendo lateralmente através da placa 16. As aberturas 17 são todas localizadas no mesmo plano, e recebem pinos pivotados para definir eixos geométricos pivotados para os cotovelos 20 para pivotar dentro dos alojamentos 18.

[0035] Os cotovelos 20 (ver figuras 7 e 8) são substancialmente idênticos, e possuem uma abertura excêntrica 21 localizada entre uma parte dianteira 22 e uma parte traseira 23, mas tipicamente mais perto da parte traseira 23 do que da parte dianteira. A parte dianteira 22 de cada grampo 20 possui um recesso para receber uma conexão da corrente. O recesso possui paredes laterais que restringem a conexão dentro do recesso em uma orientação particular. Os dois cotovelos 20 em cada par (por exemplo, cotovelos 20a) combinam para encerrar substancialmente a extremidade inferior de uma única conexão da corrente 1 dentro dos recessos de cada parte dianteira 22 quando os cotovelos 20a são pivotados com suas partes dianteiras para baixo e para uma primeira posição em engate com a corrente 1 como mais bem observado na figura 11. Na primeira posição, os cotovelos 20 são geralmente horizontais como ilustrado na figura 11, com suas partes dianteiras suportadas a partir de baixo contra a rotação pivotada descendente adicional por um elemento batente 19 se estendendo para cima a partir da placa inferior 15. Nessa configuração, as partes traseiras 23 dos cotovelos 20 se estendem além da circunferência das placas superior e inferior 14, 15 como mais bem observado na figura 11.

[0036] Os cotovelos 20 podem adotar uma segunda posição como mais bem ilustrado pelos cotovelos 20a na figura 14. Na segunda posição ilustrada pelos cotovelos 20a na figura 14, os cotovelos 20a são pivotados em uma configuração geralmente reta, com suas partes dianteiras 22 desengatadas da corrente 1 e suas partes traseiras 23 dispostas dentro da circunferência das placas superior e inferior 14, 15.

[0037] A manga de controle 25 é geralmente cilíndrica, com um orifício central e uma extremidade superior que é fechada por uma placa superior e possuindo uma extensão tubular 25t se estendendo a partir de sua extremidade superior coaxialmente com o orifício central da manga 25. A extremidade inferior é aberta e é adaptada para rece- ber o corpo 12, através do qual desliza e pode mover axialmente, e no dispositivo montado 10, a extensão tubular 25t desliza sobre a extensão tubular 12t. A manga de controle cilíndrico desliza sobre as superfícies radialmente mais externas das placas axiais 16 em uma tolerância justa. A superfície inferior da placa superior da manga de controle 25 possui saliências voltadas para baixo 25b que são alinhadas com as saliências de extensão ascendente 14b do corpo. As molas 26 são dispostas entre as saliências de modo que a manga de controle 25 seja orientada de forma resiliente a partir da placa superior 14 do corpo 12. As molas 26 podem ser tipicamente comprimidas para acionar a manga de controle 25 através do corpo. Isso resulta na extremidade inferior da manga de controle 25 deslizando através das partes traseiras 23 dos cotovelos 20 que se projetam além da circunferência externa das placas superior e inferior, visto que a manga de controle 25 encaixa sobre o corpo 12 com uma tolerância relativamente justa. A pressão nas partes traseiras 23 gira quaisquer cotovelos 20 para a segunda posição na qual são geralmente retos como mais bem ilustrado pelos cotovelos 20a na figura 14, desengatando, assim, todos os cotovelos 20 da corrente 1.

[0038] A placa inferior 15 possui uma máscara de entrada compreendendo uma abertura central na forma de uma cruz (mais bem ilustrado na figura 10) para orientar a corrente 1 para dentro do orifício 13 em uma orientação particular para alinhar as conexões da corrente 1 com os cotovelos 20. A corrente 1 está tipicamente sob tensão muito alta e a rotação da corrente é normalmente difícil sob carga, de modo que tipicamente o dispositivo 10 possa girar em torno de sua conexão para o elemento pendente H para se orientar com relação à corrente 1.

[0039] Conexões de corrente adjacentes são tipicamente orientadas de forma perpendicular uma à outra. À medida que a corrente 1 move através do orifício 13 do corpo 12, o corpo é girado para alinhar os dois pares perpendiculares de cotovelos 20a, 20b com as conexões perpendiculares da corrente. Com referência agora à figura 2, uma conexão de corrente particular 1a será alinhada no mesmo plano que o dos dois pares de cotovelos 20. No exemplo ilustrado na figura 2, a primeira conexão 1a é alinhada no mesmo plano que o primeiro par de cotovelos 20a, que são configurados na primeira posição, se encontrando de forma geralmente horizontal, com suas partes dianteiras 22 engatando a extremidade inferior da conexão 1a. A conexão 1a está então livre para mover na direção da seta A, ascendentemente através do orifício 13 do corpo 12, mas é mantida contra a rotação por meio de recessos nas partes dianteiras 22 que são engatados com a conexão 1a. Além disso, a conexão 1a é impedida de realizar o movimento descendente na direção oposta à seta A visto que os cotovelos 20a engatados com a conexão 1a são subjacentes à conexão 1a, e são impedidos de realizar a rotação descendente adicional pelo elemento batente 19 no corpo 12. A conexão 1a está, portanto, livre para mover para cima no orifício 13, mas não pode mover para baixo e não pode girar.

[0040] Enquanto a conexão 1a é engatada com os cotovelos 20a, os cotovelos 20b que são perpendiculares aos cotovelos 20a não estão em alinhamento com o plano da conexão 1a, e são empurrados para fora do engate com a corrente pela extremidade superior da próxima conexão mais baixa 1b, imediatamente sob a conexão 1a, como ilustrado na figura 2, O segundo par de cotovelos 20b está em alinhamento com a segunda conexão 1b, visto que é perpendicular à primeira conexão 1a, mas o segundo par de cotovelos não pode agarrar a segunda conexão 1b nesse ponto, visto que os recessos do segundo par de cotovelos 20b são pivotados para fora do engate com a corrente pela extremidade superior da segunda conexão 1b pressionando na superfície inferior do segundo par de cotovelos 20b, movendo, assim, os mesmos para a configuração reta, fora do engate com a corrente. Portanto, apenas o primeiro par de cotovelos 20a engata a corrente 1 e restringe seu movimento através do dispositivo 10 quando na segunda configuração como ilustrado na figura 2.

[0041] A aplicação de tensão à corrente 1 por meio do dispositivo de tensionamento T acima do elemento pendente H puxa a corrente 1 através do orifício na direção da seta A. De acordo, a primeira conexão 1a move para cima e para fora do engate com os cotovelos 10a na direção da seta A. O segundo par de cotovelos 20b ainda é mantido na configuração reta ilustrada na figura 2 fora de engate com a segunda conexão 1b e as superfícies inferiores das partes dianteiras 22 do segundo par deslizam para baixo pelos lados paralelos da segunda conexão 1b, que está no mesmo plano que o segundo par de cotovelos 20b. De uma forma similar, a próxima conexão mais inferior (terceira) 1c imediatamente abaixo da segunda conexão 1b ergue as partes dianteiras 22 do primeiro par de cotovelos 20a, que estão no mesmo plano que a terceira conexão 1c, e começa a mover os mesmos para fora do engate com a corrente 1, na direção da posição reta.

[0042] O movimento ascendente da corrente 1 continua na direção da seta A até que os lados paralelos da segunda conexa 1 b movam além das partes dianteiras dos segundos cotovelos, e alcancem a posição ilustrada na figura 3, onde os segundos cotovelos 20b pivotem em torno de seus eixos geométricos 17 na posição horizontal onde engatam a extremidade inferior da segunda conexão 1b no recesso em suas partes dianteiras 22, e restringem seu movimento de rotação e seu movimento descendente. O primeiro par de cotovelos 20a é mantido na posição reta, fora do engate com a corrente 1 pelas extremidades superiores e lados paralelos da terceira conexão 1c. O processo continua de forma similar com conexões sucessivas abaixo da conexão 1c.

[0043] Tipicamente, o alinhamento de corrente acima do dispositivo de agarre de corrente 10 é mantido pela conexão rotativa do dispositivo de tensionamento T ao dispositivo de agarre de corrente 10, por exemplo, por solda, de modo que o dispositivo de tensionamento T e o dispositivo de agarre de corrente 10 sejam conectados de forma rígida e movam como uma unidade com relação ao patamar de suporte H, impedindo ou restringindo, assim, as forças de torça na corrente acima do dispositivo de agarre 10. Os dispositivos de prevenção e restrição de rotação adicionais (tal como a máscara de entrada na placa inferior 15) podem ser fornecidos opcionalmente acima do dispositivo de agarre de corrente a fim de manter a corrente na mesma orientação.

[0044] Dessa forma, a corrente 1 se moveu para cima através do dispositivo 10 por uma distância de uma conexão e é mantida no corpo contra a folga nas posições inicial e final da corrente.

[0045] Quando o dispositivo de agarre de corrente está para ser liberado, os cotovelos 20 podem ser todos desengatados da corrente pela operação da manga de controle 25. A manga 25 é orientada para longe do corpo 12 por molas 26. A extremidade inferior da manga 25 é, portanto, espaçada acima dos pontos de pivotação 17 no corpo, e apesar de ser um encaixe justo no corpo 12, a manga 25 não interfere com o movimento das partes traseiras 23 dos cotovelos 20 além da circunferência externa do corpo devido a seu espaçamento. Dessa forma, enquanto a manga de controle 25 é espaçada do corpo como ilustrado nas figuras, os cotovelos podem operar normalmente, movendo para dentro e para fora do engate com a corrente como descrito acima. Quando a tensão de corrente está para ser liberada os cotovelos devem ser travados fora do engate pela operação da manga de controle 25. Nessa operação, a manga de controle é empurrada na direção do corpo, comprimindo as molas 26 entre os dois componentes. Isso pode ser feito por um ROV (veículo operado remotamente) que pode aplicar um prendedor através de dois componentes. Outros métodos de movimentação da manga de controle podem ser utilizados alternativamente ou adicionalmente. Quando a manga de controle 25 move na direção do corpo 12, a extremidade inferior da manga de controle 25 empurra as partes traseiras 23 dos cotovelos 20 para baixo, fazendo com que qualquer um dos cotovelos 20 que estejam no plano horizontal pivotem para dentro da posição desengatada reta e libere a corrente.

[0046] Ao invés de (ou além de) se utilizar um ROV para operar a manga de controle, o dispositivo de tensionamento pode, opcionalmente, incorporar uma haste de retração que pressiona a manga de controle para comprimir as molas como descrito acima.

[0047] Tipicamente, o dispositivo de tensionamento pode ser removido do patamar de suporte depois de a corrente ter sido tensiona- da para um grau adequado, o que evita a necessidade de deixar o dispositivo de tensionamento submerso por longos períodos. O dispositivo de tensionamento pode, opcionalmente, ser reconectado durante o desmantelamento.

[0048] Os cotovelos 20 são todos tipicamente montados de forma excêntrica nos alojamentos 18, de modo que os cotovelos 20 tendam a adotar a posição engatada horizontal ilustrada pelo primeiro par de cotovelos 20a nas figuras 2 e 11, a menos que sejam movidos para a posição desengatada reta (ver o primeiro par de cotovelos 20a nas figuras 3 e 14) pelo movimento da corrente 1 ou por operação da manga de controle 25.

[0049] Determinadas modalidades da invenção podem permitir o controle melhorado da tensão nas correntes de boias submersas, impedindo ou controlando a tensão relativa entre as correntes ancorando a boia e mantendo a orientação e posição lateral da boia amarrada.

[0050] As modalidades da invenção permitem o agarre e tensio- namento e outro manuseio de linhas de corrente e outros tipos de linhas incorporando outros materiais tal como fio ou corda de fibra, pela conexão do fio ou corda de fibra ou similares aos terminais de corrente e correndo as correntes através dos dispositivos de agarre de corrente de acordo com a invenção, para agarrar os mesmos durante o tensionamento. Dessa forma, as linhas de âncora compreendendo comprimentos de corda de fio conectados aos terminais com comprimentos de corrente podem ser tensionadas pela aplicação da tensão à linha e agarre da seção de terminal de corrente da linha apenas.

[0051] As modificações e aperfeiçoamentos podem ser incorporados sem se distanciar do escopo da invenção.

Claims (25)

1. Aparelho para agarrar uma corrente (1), compreendendo um corpo (12) tendo um eixo de corpo e permitindo a passagem da corrente (1) com relação ao corpo (12) ao longo do eixo de corpo; o corpo (12) possuindo um primeiro dispositivo de agarre de corrente (20a), adaptado para agarrar a corrente (1) para restringir ou impedir o movimento da corrente (1) com relação ao corpo (12); e um segundo dispositivo de agarre de corrente (20b), adaptado para agarrar a corrente (1) para restringir ou impedir o movimento da corrente (1) com relação ao corpo (12); caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos de agarre de corrente (20b, 20b) são dispostos no corpo ao redor do eixo do corpo de modo que suas respectivas primeira e segunda orientações angulares em direção ao eixo do corpo sejam perpendiculares uma com relação à outra, e de modo que os primeiro e segundo dispositivos de agarre de corrente (20a, 20b) são adaptados para agarrar conexões respectivas (1a, 1b) da corrente (1) que são perpendiculares uma em relação à outra.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada dispositivo de agarre de corrente compreende um par de cotovelos (20a, 20b).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada cotovelo (20a, 20b) no par de cotovelos em cada dispositivo de agarre é alinhado com o outro cotovelo (20a, 20b) em lados opostos da corrente (1).

4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos de agarre (20a, 20b) são localizados no mesmo plano axial do corpo (12).

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos de agarre (20a, 20b) são axialmente espaçados em diferentes planos axiais no corpo (12) para engatar as conexões espaçadas da corrente (1).

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aparelho é adaptado de modo que os primeiro e segundo dispositivos de agarre (20a, 20b) não engatem a corrente (1) ao mesmo tempo.

7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos de agarre (20a, 20b) são adaptados para serem engatados e desengatados da corrente (1) pelo movimento axial da corrente (1) através de ou para além do corpo (12).

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos de agarre (20a, 20b) são adaptados para engatar e agarrar a corrente (1) para restringir ou impedir o movimento da corrente (1) em uma direção axial através de ou para além do corpo (12), mas são adaptados para permitir o movimento da corrente (1) na direção axial oposta (A) através de ou além do corpo (12).

9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores quando dependente da reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada cotovelo (20) é conectado de forma pivotante ao corpo (12) para girar em torno de pontos de pivotamento excêntricos no cotovelo (20).

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada cotovelo (20) é localizado em um raio com relação ao eixo geométrico de corrente (1), e cada cotovelo (20) engata a corrente (1) na extremidade radialmente interna (22) do coto- velo (20), e em que o ponto de pivotamento excêntrico está localizado mais perto da extremidade radialmente externa (23) do cotovelo (20a, 20b) do que da extremidade radialmente interna (23) do cotovelo (20a, 20b).

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que cada cotovelo (20) pode ser desengatado da corrente (1) pela operação de um dispositivo de controle, que interage com o cotovelos (20a, 20b) para desengatar o mesmo da corrente (1) e permitir o movimento da corrente (1) através de ou além do corpo (12) em ambas as direções axiais.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (25) é adaptado para desengatar todos os cotovelos (20) da corrente (1) ao mesmo tempo.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (25) compreende uma manga ou colar adaptado para se mover axialmente no corpo (12) para interagir com cada cotovelo (20).

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, quando dependente da reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a extremidade radialmente externa (23) de cada cotovelo (20) se projeta além de uma superfície circunferencial do colar ou manga (25), de modo que o movimento axial do colar ou a manga (25) pressiona o colar ou manga (25) contra a extremidade radialmente externa (23) do cotovelo (20) e desengata os cotovelos (20) da corrente (1).

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o colar ou manga (25) é desviado de forma resiliente do engate com os cotovelos (20).

16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o colar ou manga (25) é formado em uma extremidade axial do corpo (12), afastada dos coto- velos (20), e é adaptada para ser movida dentro e fora do engate com os cotovelos (20) por um dispositivo de grampo pressionando a manga (25) contra o corpo (12).

17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a corrente (1) é constituída de uma estrutura de perna de tensão.

18. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aparelho incorpora um dispositivo de alinhamento (15) para controlar o alinhamento radial dos dispositivos de agarre (20a, 20b) em relação às conexões de corrente.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alinhamento (15) compreende um dispositivo de guia para alimentar a corrente (1) no corpo em uma orientação definida na qual as conexões da corrente (1) estão alinhadas com o primeiro e segundos dispositivos de agarre (20a, 20b).

20. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender adicionalmente um calibrador para medir a tensão na corrente (1).

21. Método de agarrar uma corrente (1), o método compreendendo o fornecimento de um corpo (12) tendo um eixo de corpo e permitindo a passagem da corrente (1) com relação ao corpo (12) ao longo do eixo de corpo; o corpo (12) possuindo um primeiro dispositivo de agarre de corrente (20a), adaptado para agarrar a corrente (1) para restringir ou impedir o movimento da corrente (1) com relação ao corpo (12); e um segundo dispositivo de agarre de corrente (20b), adaptado para agarrar a corrente (1) para restringir ou impedir o movimento da corrente (1) com relação ao corpo (12); os primeiro e segundo dispositivos de agarre de corrente (20b, 20b) sendo dispostos no corpo ao redor do eixo do corpo de modo que suas respectivas primeira e segunda orientações angulares em direção ao eixo do corpo sejam perpendiculares uma com relação à outra, e de modo que os primeiro e segundo dispositivos de agarre de corrente (20a, 20b) são adaptados para agarrar conexões respectivas (1a, 1b) da corrente (1) que são perpendiculares uma em relação à outra; o método caracterizado pelo fato de compreender o agarre de uma primeira conexão (1a) da corrente com o primeiro dispositivo de agarre (20a), a primeira conexão da corrente (1) estando em uma primeira orientação angular e alinhada com o primeiro dispositivo de agarre (1a); e o agarre de uma segunda conexão (1b) de corrente com o segundo dispositivo de agarre (1b), a segunda conexão (1b) da corrente (1) estando em uma segunda orientação angular perpendicular à primeira orientação angular e alinhada com o segundo dispositivo de agarre (20b).

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de compreender a movimentação da corrente (1) de modo que uma vez que uma conexão única (1a) tenha movido além do primeiro dispositivo de agarre (20a) em uma primeira direção (A), ela não possa mais voltar através do primeiro dispositivo de agarre (20a) na direção oposta para aliviar a tensão na corrente (1), visto que a corrente (1) está então sendo mantida nessa posição pelo segundo dispositivo de agarre (20b) que engata uma conexão (1b) diferente da corrente (1).

23. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que o corpo (12) é localizado entre uma âncora e um objeto a ser ancorado, e é suspenso a partir do objeto de modo que a corrente (1) passe através dos dispositivos de agarre (20a, 20b) antes de conectar o objeto sendo ancorado.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o corpo (12) é conectado ao objeto sendo ancorado por uma conexão pivotável (H) que permite que a linha de corrente (1) que se aproxima do objeto mude por rotação da conexão pivotável (H), onde o torque e as forças laterais são isolados do objeto pela conexão pivotável (H).

25. Método, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado por ser adaptado para permitir o tensionamento das correntes de ancoragem prendendo uma boia de produção submarina aos pontos de ancoragem no leito do mar.

Images