BRPI1106567A2

BRPI1106567A2 - PROCESS AND EQUIPMENT FOR APPLICATION OF COLLIDAL Cement Grout or Cement Mortar and Sand to Large Depths in Expandable Bags

Info

Publication number: BRPI1106567A2
Authority: BR
Inventors: Joao Lagoeiro Barbara
Original assignee: Mjb Consultoria Ltda
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2014-03-25

Abstract

PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA APLICAÇÃO DE CALDA COLOIDAL DE CIMENTO OU ARGAMASSA DE CIMENTO E AREIA A GRANDES PROFUNDIDADES EM SACOS EXPANSÍVEIS A presente invenção refere-se a um processo para aplicação de calda coloidal de cimento ou argamassa de cimento e areia a grandes profundidades em sacos expansíveis (15) para suporte de canalizações submersas (13). O processo compreendendo as etapas de preparação da calda coloidal de cimento ou argamassa de cimento e areia em um reservatório (3) montado em um equipamento para aplicação (1); posicionamento no fundo do mar do equipamento para aplicação (1) com equalização contínua durante a descida da pressão no interior do reservatório (3) por meio da válvula de alimentação (5); colocação sob a canalização submersa (13) por meio de um ROV (14) de um estrado (11) com um saco expansível (15) e enchimento do saco expansível (15) por bombeamento de calda coloidal de cimento ou argamassa de cimento e areia a partir do reservatório (3). O processo tem como característica inventiva o fato de que a etapa de enchimento inclui o provimento de uma bomba d'água (8) posicionada no equipamento para aplicação (1), a bomba (8) sendo conectada ao reservatório (3) por meio de tubulação (7) e válvula de alimentação (5), o acionamento da bomba d'água (8) sendo feito de forma mecânica e localmente pelo ROV (14). A presente invenção trata também de um equipamento para aplicação de calda coloidal de cimento ou argamassa de cimento e areia.PROCESS AND EQUIPMENT FOR APPLYING COLOIDAL CONTAINER OR CEMENT AND SAND MORTAR TO LARGE DEPTHS IN EXPANDABLE BAGS The present invention relates to a process for applying colloidal mortar or cement and sand mortar to large depths in expandable bags (15) to support submerged pipes (13). The process comprising the steps of preparing the colloidal grout or cement mortar and sand in a reservoir (3) mounted on an application equipment (1); positioning on the seabed of the equipment for application (1) with continuous equalization during the pressure drop inside the reservoir (3) through the supply valve (5); placement under the submerged pipeline (13) by means of an ROV (14) of a platform (11) with an expandable bag (15) and filling of the expandable bag (15) by pumping colloidal grout or cement and sand mortar from the reservoir (3). The inventive feature of the process is the fact that the filling step includes the provision of a water pump (8) positioned on the application equipment (1), the pump (8) being connected to the reservoir (3) by means of piping (7) and supply valve (5), the activation of the water pump (8) being done mechanically and locally by the ROV (14). The present invention also deals with equipment for the application of colloidal grout or cement mortar and sand.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA APLICAÇÃO DE CALDA COLOIDAL DE CI- MENTO OU ARGAMASSA DE CIMENTO E AREIA A GRANDES PRO- FUNDIDADES EM SACOS EXPANSÍVEIS".Report of the Invention Patent for "PROCESS AND EQUIPMENT FOR APPLICATION OF COLLIDAL CIRCUIT GRIP OR Cement and sand mortar to large depths in expandable bags".

A presente invenção refere-se a um processo e equipamentoThe present invention relates to a process and equipment

para a aplicação de calda coloidal de cimento ou argamassa de cimento e areia a grandes profundidades em sacos expansíveis para suportar canali- zações submarinas.for the application of colloidal grout or cement and sand grout at great depths in expandable bags to withstand underwater channeling.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA As canalizações submersas, como por exemplo, oleodutos deDESCRIPTION OF THE TECHNICAL STATUS Submerged pipelines, such as pipelines for

aço, quando são lançados no fundo do mar, não se adaptam perfeitamente às irregularidades do leito marinho. Os trechos de oleodutos submarinos a- poiam-se com frequência em duas elevações ou transpõem uma depressão no terreno, criando desta forma um vão, que em diversas ocasiões é maior do que o tubo pode suportar.when cast into the seabed do not adapt perfectly to the irregularities of the seabed. The sections of subsea pipelines often fall into two elevations or overturn a depression in the ground, thus creating a gap, which on several occasions is larger than the pipe can support.

Para contornar esse problema, faz-se necessário um suporte artificial, semelhante a um pilar de uma ponte, com o intuito de reduzir o vão livre a um comprimento que possa ser suportado pelas paredes do tubo sem deformações acima do admissível.To circumvent this problem, an artificial support, similar to a bridge pillar, is required to reduce the clearance to a length that can be supported by the undamaged pipe walls.

Basicamente há duas maneiras de se criar suportes para vãosBasically there are two ways to create spanners

em canalizações submersas:in submerged pipes:

-Apoios mecânicos.-Mechanical support.

- Sacos expansíveis que são injetados com nata coloidal de ci- mento, também conhecidos como "grout bags".- Expandable bags that are injected with colloidal cement cream, also known as grout bags.

Os apoios mecânicos existem em várias modalidades, mas ge-Mechanical supports come in many forms, but generally

ralmente utilizam-se tripés com uma haste telescópica e um braço que se fixa à canalização. Podem também compreender hastes ou estacas crava- das no solo marinho, com uma parte telescópica ou com um berço fixado a uma altura variável para apoiar a canalização.Tripods with a telescopic rod and an arm that attaches to the pipe are usually used. They may also include rods or piles nailed to the seabed, with a telescopic part or with a cradle set at a variable height to support the piping.

Em profundidades maiores que 300 m, esses apoios têm que serAt depths greater than 300 m, these supports must be

colocados com ROVs (Remote Operated Vehicles) o que exige uma opera- ção demorada e onerosa. Os sacos expansíveis injetados com calda coloidal de cimento são, no caso de oleodutos, uma solução do agrado das empresas de petró- leo por sua simplicidade, confiabilidade e robustez.ROVs (Remote Operated Vehicles) which requires time consuming and costly operation. Expandable bags injected with colloidal grout are, in the case of pipelines, a solution that oil companies like because of their simplicity, reliability and robustness.

A utilização de uma pluralidade de pequenos sacos empilhados 5 não é aconselhável, neste caso, devido às correntezas no fundo do mar que causam o espalhamento dos mesmos com conseqüente falta de apoio.The use of a plurality of small stacked bags 5 is not advisable in this case due to the seafloor currents causing them to spread with consequent lack of support.

Como solução mais adequada têm sido utilizados sacos de ma- terial especial, que quando cheios, adquirem, graças a sua estrutura interna, um formato em tronco de pirâmide. Durante a injeção com a calda coloidal de cimento, a face superior do saco se eleva, abraçando parcialmente o tu- bo, que após a cura do cimento fica definitivamente apoiado.The most suitable solution has been the use of special material bags, which, when filled, acquire, thanks to their internal structure, a pyramid trunk shape. During the injection with the colloidal cement grout, the upper face of the bag rises, partially embracing the tubing, which is permanently supported after curing the cement.

Em profundidades pequenas, até 300 metros, a operação de colocação dos sacos expansíveis é feita por mergulhadores, sendo a calda coloidal de cimento preparada em misturadores especiais no convés do na- vio de apoio, e posteriormente bombeada através de mangueiras, que são conectadas pelos mergulhadores aos sacos expansíveis.At small depths up to 300 meters, the operation of placing the expandable bags is performed by divers, the colloidal grout being prepared in special mixers on the support vessel deck and subsequently pumped through hoses, which are connected by the divers to expandable bags.

Em profundidades superiores a 300 metros, onde o mergulho é proibido, são utilizados ROVs para o posicionamento dos sacos expansíveis.At depths greater than 300 meters where diving is prohibited, ROVs are used for positioning the expandable bags.

Esse tipo de saco expansível e respectivo sistema de colocação são conhecidos da patente suíça CH 674 496 publicada em 15.06.1990.This type of expandable bag and its delivery system are known from Swiss patent CH 674 496 published on 15.06.1990.

Abaixo de profundidades de 400 metros não se pode mais utili- zar mangueiras para conduzir a calda coloidal de cimento, em virtude da grande pressão hidrostática, visto que a calda possui usualmente uma den- sidade duas vezes maior que a da água do mar e, também, pela dificuldade 25 de manuseio da mangueira, que já não suporta o seu peso próprio quando cheia de calda coloidal de cimento, necessitando assim ser fixada a um cabo de aço.Below depths of 400 meters, hoses can no longer be used to conduct the colloidal grout due to the high hydrostatic pressure, as the grout usually has a density twice as high as seawater and, also, due to the difficulty of handling the hose, which no longer supports its own weight when filled with colloidal grout, thus needing to be fixed to a wire rope.

A patente brasileira PI0003477-0 oferece uma solução bem a- ceita para a criação dos suportes de canalização a grandes profundidades. De acordo com essa solução, a calda coloidal de cimento é preparada no navio de apoio e colocada dentro de reservatório que é baixado até o leito do mar. O reservatório é ligado ainda por meio de uma mangueira ao navio de apoio, que possui um sistema para o bombeamento de água do mar pela mangueira para o espaço acima da calda coloidal de cimento no re- servatório. Quando o reservatório se encontra no leito do mar, a sua des- carga é ligada a um saco expansível colocado por um ROV embaixo da 5 canalização a ser suportada. A válvula de descarga no fundo do reservató- rio é aberta e a pressão da bomba aumentada para que a água do mar na mangueira possa forçar a calda coloidal de cimento para dentro do saco expansível, que então cria o suporte embaixo da canalização, até parcial- mente envolvê-la. Durante a cura da calda coloidal de cimento, o reservató- 10 rio pode ser deslocado para outro local para a criação de mais um suporte ou içado até o navio de apoio para receber uma nova carga de calda coloi- dal de cimento.The Brazilian patent PI0003477-0 offers a very successful solution for the creation of high depth pipe supports. According to this solution, the colloidal grout is prepared on the support vessel and placed into a reservoir that is lowered to the seabed. The reservoir is also connected by a hose to the support vessel, which has a system for pumping seawater through the hose into the space above the colloidal grout in the reservoir. When the reservoir is on the seabed, its discharge is connected to an expandable bag placed by an ROV under the pipe to be supported. The discharge valve at the bottom of the reservoir is opened and the pump pressure increased so that seawater in the hose can force the colloidal grout into the expandable bag, which then creates the support under the pipeline, even partially. - mind wrap it up. During curing of the colloidal grout, the reservoir may be moved to another location for the creation of a further support or hoisted to the support vessel to receive a new load of colloidal grout.

A solução acima permite a criação de suportes para canalização submarina a profundidades que chegam a 1.000 metros, entretanto, há uma série de inconvenientes que se tornam mais sérios com as profundidades ainda maiores da prospecção de petróleo no mar, chegando atualmente a 3.000 metros.The above solution allows for the creation of subsea pipeline supports at depths of up to 1,000 meters, however, there are a number of drawbacks that become more serious with the even greater depths of offshore oil drilling currently reaching 3,000 meters.

A operação do sistema descrito na referida patente PI0003477-0 depende da possibilidade de bombear a água do mar da superfície até o Iei- 20 to do mar pela mangueira que se estende desde a embarcação de apoio na superfície. A grande extensão da mangueira representa um problema práti- co, pois nas condições reais de operação no fundo do mar ocorrem deslo- camentos laterais, dificultando a sua manipulação. Além disso, há sérias difi- culdades em proporcionar pressões constantes de bombeamento até gran- 25 des profundidades, em termos tanto do equipamento de bombeamento, quanto das características dimensionais e de resistência mecânica da man- gueira.Operation of the system described in said patent PI0003477-0 depends on the ability to pump surface seawater to the seabed by the hose extending from the surface support vessel. The large length of the hose represents a practical problem, since under real conditions of operation at the bottom of the sea side shifts occur, making it difficult to handle. In addition, there are serious difficulties in providing constant pumping pressures to great depths in terms of both the pumping equipment and the dimensional and mechanical strength characteristics of the hose.

Em vista disso, é imprescindível para a criação de suportes no leito do mar, baseados em sacos expansíveis de calda coloidal de cimento que se adaptam ao tubo e ao solo marinho, que haja uma solução que per- mita sua operação em profundidades maiores, por exemplo, de 3.000 me- tros. SUMÁRIO PA INVENÇÃO O objetivo da presente invenção é superar os problemas acima referidos em relação à criação de suportes para canalizações submarinas, especialmente em grandes profundidades.In view of this, it is essential for the creation of supports on the seabed, based on expandable bags of colloidal grout that adapt to the pipe and the marine soil, that there is a solution that allows its operation at greater depths, for example. example of 3,000 meters. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to overcome the above problems with respect to the creation of subsea pipe supports, especially at great depths.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, um processo para a criação e colocação de suporte de canalização submersa utilizando calda coloidal de cimento embaixo e parcialmente em torno de uma canali- zação já existente, em uma posição ligeiramente acima do leito do mar, compreende as etapas de:According to a first aspect of the invention, a process for creating and placing submerged pipe support using colloidal grout underneath and partially around an existing channeling at a position slightly above the seabed comprises the steps of:

a) Prover um reservatório para a calda coloidal de cimento, acoplado a um equipamento. O dito equipamento projetado e preparado para transportar ao fundo do mar, até profundidades na faixa de 3.000 m, o reservatório. Durante a operação de descida ao fundo do mar, a parte interna do reservatório está em comunicação fluida com a água do mar ao seu redor por meio de uma válvula, permitindo assim a equali- zação da pressão hidrostática para evitar tensões em sua estrutura.a) Provide a reservoir for the colloidal grout, coupled to an equipment. Said equipment designed and prepared to transport the reservoir to depths in the range of 3,000 m. During the descent operation to the seabed, the inner part of the reservoir is in fluid communication with the surrounding seawater through a valve, thus allowing the hydrostatic pressure to equalize to avoid tensions in its structure.

b) Prover, acoplada ao reservatório, uma estrutura em "L" que transpor- tará estrados com sacos expansíveis vazios para o fundo do mar.(b) provide, coupled to the shell, an "L" structure which will carry pallets with empty expandable bags to the seabed.

c) Posicionar no fundo do mar próximo ao local onde a tubulação deve ser suportada, o conjunto formado pelo reservatório e a estrutura emc) Position at the bottom of the sea near the place where the piping is to be supported, the set formed by the reservoir and the structure in

Il j_IfIl j_If

d) Retirar por meio de um ROV (Remote Operated Vehicle) um estrado com um saco expansível vazio da estrutura em "L" que o transportou para baixo e posicionar o mesmo sob a tubulação, no local designado pelo projeto.(d) Removing a Remote Operated Vehicle (ROV) from a pallet with an empty expandable bag from the L-frame that carried it down and positioning it under the piping at the designated design site.

e) Conectar por meio de uma mangueira, com a interposição de uma válvula, um saco expansível vazio sobre um pallet ao reservatório cheio de calda coloidal de cimento.(e) by means of a hose, with a valve interposed, connect an empty expandable bag on a pallet to the reservoir filled with colloidal grout.

f) Acionar por meio de um dos braços do ROV com pinça rotativa uma bomba de água posicionada junto ao reservatório, pressurizando o mesmo e expelindo assim, a calda coloidal de cimento que será con- duzida pela mangueira ao interior do saco expansível. O saco expan- sívei é inflado até atingir a altura da tubulação de modo que, assim, que curada a calda coloidal de cimento a tubulação estará apoiada definitivamente.f) Using a rotary forceps arm of the ROV, a water pump is positioned next to the reservoir, pressurizing it and thus expelling the colloidal grout that will be led by the hose into the expandable bag. The expandable bag is inflated to the height of the pipe so that once the colloidal cement grout has cured the pipe will be permanently supported.

g) Liberar a mangueira entre o saco expansível e o reservatório, após o fechamento da válvula da mangueira; eg) Release the hose between the expandable bag and the reservoir after closing the hose valve; and

h) Içar o reservatório vazio acoplado à estrutura de suporte em "L" até a superfície do mar.h) Lifting the empty tank attached to the support structure in "L" to the sea surface.

A presente invenção inclui também um equipamento para apli- cação de calda coloidal de cimento, que é baixado ao fundo do mar por ca- 10 bos, sendo composto por um reservatório, uma estrutura de apoio em forma de "L", uma válvula de alimentação, um compartimento de descarte de so- bras de calda coloidal, uma tubulação para água, uma bomba d'água de a- cionamento mecânico local por um ROV, uma válvula de descarga e pés de apoio.The present invention also includes an apparatus for applying colloidal grout which is lowered to the seabed by cables, comprising a reservoir, an "L" -support structure, a shut-off valve. a colloidal grout discarding compartment, a water pipe, a local mechanical drive water pump for an ROV, a discharge valve and support feet.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descri- ta com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:The present invention will hereinafter be described in more detail based on an exemplary embodiment shown in the drawings. The figures show:

Figura 1 - é uma vista posterior do equipamento para aplicação de calda coloidal de cimento a grandes profundidades da presente invenção composto do reservatório de cimento e da estrutura de suporte;Figure 1 is a rear view of the equipment for the application of large depth colloidal grout of the present invention composed of the cement reservoir and the support structure;

Figura 2 - é uma vista anterior do equipamento para aplicação de calda coloidal de cimento a grandes profundidades da presente inven- ção;Figure 2 is a front view of the equipment for the application of colloidal grout at great depths of the present invention;

Figura 3 - é uma vista em perspectiva do equipamento para apli-Figure 3 is a perspective view of the equipment for application

cação de calda coloidal de cimento no fundo do mar mostrando a fase de retirada do estrado contendo o saco expansível do respectivo compartimento no reservatório;cation of colloidal cement grout on the seabed showing the stage of removal of the pallet containing the expandable bag from its compartment in the reservoir;

Figura 4 - é uma vista em perspectiva da presente invenção mostrando a utilização do ROV no posicionamento do saco expansível;Figure 4 is a perspective view of the present invention showing the use of ROV in positioning the expandable bag;

Figura 5 - é uma vista em perspectiva da presente invenção mostrando a utilização do ROV no acionamento da bomba para enchimento do saco expansível;Figure 5 is a perspective view of the present invention showing the use of ROV in the pump driver for expandable bag filling;

Figura 6 - é uma vista em perspectiva da presente invenção mostrando o saco expansível na sua posição final envolvendo parcialmente a canalização submersa.Figure 6 is a perspective view of the present invention showing the expandable bag in its final position partially enclosing the submerged pipe.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURASDETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES

Como pode ser visto a partir da figura 1 o equipamento para a- plicação de calda coloidal de cimento a grandes profundidades 1 é composto por um reservatório 3, uma estrutura de suporte 4, uma válvula de alimenta- ção 5, um compartimento de descarte 6, uma tubulação para água 7, uma 10 bomba d'água 8, uma válvula de descarga 9 e pés de apoio 10. Na estrutura de suporte 4 são ainda apoiados estrados 11 e 12 com sacos expansíveis 15 dobrados.As can be seen from FIG. 1, the equipment for the application of colloidal grout at large depths 1 consists of a reservoir 3, a support structure 4, a feed valve 5, a disposal compartment 6 , a water pipe 7, a water pump 8, a relief valve 9 and support feet 10. Further supported on the support structure 4 are decks 11 and 12 with folded expandable bags 15.

O equipamento 1 é descido até o fundo do mar nas proximida- des da canalização submarina 13 a ser suportada, por meio de cabos de sustentação 2 que estão conectados a uma grua no navio de apoio.Equipment 1 is lowered to the seabed near the underwater pipeline 13 to be supported by means of support cables 2 which are connected to a crane on the support vessel.

A bomba 8 de acionamento mecânico local bombeia água do mar na tubulação 7 que está conectada ao reservatório 3 de cimento. A pressão de bombeamento deve ser suficiente para pressionar a calda coloi- dal de cimento do reservatório 3 para um ou vários sacos expansíveis 15, 20 vencendo assim a pressão hidrostática da calda coloidal de cimento cuja densidade é o dobro da água do mar, entre o reservatório 3 e purgadores no topo do saco expansível 15. É importante notar que a válvula de alimentação 5 é posicionada de tal forma que permite a entrada de água do mar no re- servatório 3 à medida que este é baixado para o fundo do mar, estando, por- 25 tanto, a pressão hidrostática interna no reservatório 3 equalizada com a pressão externa no local de utilização do equipamento 1. A vazão da bomba 8 deve ser suficiente para permitir, em um exemplo de realização preferido, a injeção de um saco expansível 15 de 2 metros de altura e um volume de enchimento de 5 m3 em um tempo máximo de 1 hora. A bomba 8, como já 30 mencionado, é de acionamento mecânico local não sendo necessária qual- quer alimentação elétrica ou hidráulica vinda da superfície. Como será visto a seguir o acionamento da bomba 8 é feito mecanicamente por um braço rotativo de um ROV 14.Local mechanical drive pump 8 pumps seawater into pipe 7 which is connected to cement reservoir 3. The pumping pressure should be sufficient to press the colloidal grout from reservoir 3 into one or more expandable bags 15, 20 thus overcoming the hydrostatic pressure of the colloidal grout whose density is twice the seawater between reservoir 3 and traps at the top of the expandable bag 15. It is important to note that the feed valve 5 is positioned such that it allows seawater to enter the reservoir 3 as it is lowered to the sea floor, therefore, the internal hydrostatic pressure in the reservoir 3 is equalized with the external pressure at the equipment 1 use location. The flow rate of the pump 8 should be sufficient to allow, in a preferred embodiment, the injection of a bag. expandable 15 at 2 meters high and a filling volume of 5 m3 in a maximum time of 1 hour. Pump 8, as already mentioned 30, is of local mechanical drive and no electrical or hydraulic power from the surface is required. As will be seen below, pump 8 is mechanically driven by a rotary arm of an ROV 14.

A figura 2 mostra mais detalhadamente o lado anterior do equi- pamento 1 com sua estrutura 4 em forma de "L" para apoiar os estrados 11 e 12, sendo que um estrado tem a função principal e o outro uma função 5 reserva, para a utilização em caso de falha do estrado principal. Os estrados recebem sacos expansíveis 15 dobrados.Figure 2 shows in more detail the front side of equipment 1 with its "L" structure 4 to support the decks 11 and 12, with one decking having the main function and the other having a spare function 5 for the use in case of failure of the main stage. The pallets receive 15 foldable expandable bags.

As pernas 10 de apoio do equipamento 1 no solo marinho são dimensionadas no caso da realização preferida de modo a suportar fora d'á- gua um peso de 10 toneladas de calda coloidal de cimento além do peso 10 próprio do equipamento 1. As pernas 10 devem ser capazes de resistir tam- bém ao impacto do equipamento 1 no fundo do mar com uma aceleração de 1,5 G. O equipamento 1, em um exemplo de realização preferido, é dimensi- onado para manter a sua estabilidade em solos com inclinações de até 8 graus e correntes marinhas de até 3 nós.The supporting legs 10 of the equipment 1 on the sea floor are sized in the case of the preferred embodiment so as to support a weight of 10 tons of colloidal grout in addition to the weight 10 of the equipment 1. The legs 10 they must also be able to withstand the impact of equipment 1 on the seabed at an acceleration of 1,5 G. Equipment 1, in a preferred embodiment, is sized to maintain its stability on sloping ground. up to 8 degrees and marine currents up to 3 knots.

A válvula de alimentação 5 possui função de três vias, sendoFeed valve 5 has a three-way function and

que em uma posição ela conecta o reservatório 3 com o mar e em outra posição conecta o reservatório 3 por meio da tubulação 7 com a bomba d'água 8.that in one position it connects reservoir 3 with the sea and in another position it connects reservoir 3 by means of piping 7 with water pump 8.

O reservatório 3 possui forma retangular que se afunila como um 20 tronco de pirâmide em seu fundo até uma válvula de descarga 9. Essa válvu- la de descarga 9 possui função de quatro vias, sendo que na primeira posi- ção ela conecta o reservatório 3 com uma mangueira 16 que alimenta o saco expansível 15 do estrado principal 11, numa segunda posição ela conecta o reservatório com uma mangueira 17 que alimenta o saco expansível 15 do 25 estrado reserva 12 e finalmente numa terceira posição conecta o reservató- rio 3 com um compartimento de descarte 6.The reservoir 3 has a rectangular shape that tapers like a pyramid trunk at its bottom to a discharge valve 9. This discharge valve 9 has a four-way function, and in the first position it connects the reservoir 3 with a hose 16 which feeds the expandable bag 15 of the main stage 11, in a second position it connects the reservoir with a hose 17 which feeds the expandable bag 15 of the reserve stage 12 and finally in a third position connects the reservoir 3 with a disposal compartment 6.

A figura 3 mostra uma vista em perspectiva do conjunto do equi- pamento 1 localizado no fundo do mar próximo à canalização submarina 13. O ROV 14 está posicionado lateralmente em relação ao equipamento para a retirada do estrado principal 11 contendo um saco expansível 15.Figure 3 shows a perspective view of the equipment assembly 1 located at the bottom of the sea near the underwater pipeline 13. ROV 14 is positioned laterally with respect to the main stage 11 removal equipment containing an expandable bag 15.

A figura 4 mostra o estrado principal 11, já retirado do equipa- mento 1, sendo movimentado pelo ROV 14 em direção a canalização 13 com a respectiva distensão da mangueira de alimentação de cimento 16.Figure 4 shows the main stage 11, already removed from the equipment 1, being moved by the ROV 14 towards the pipe 13 with the respective extension of the cement feed hose 16.

A figura 5 mostra o ROV 14 acionando a bomba d'água 8 no e- quipamento 1. A bomba d'água 8 possui acionamento mecânico local e é constituída de modo a operar com água do mar por longos períodos. O cor- 5 po de bombeamento pode ser do tipo rotativo ou de deslocamento positivo, devendo atingir a vazão necessária com a correspondente pressão para o enchimento do saco expansível 15 com um volume de 5 m3 no prazo máxi- mo de 1 hora. O acionamento da bomba 8 é feito por um braço mecânico rotativo e um engate plano de encaixe do ROV 14, que engata em peça fê- 10 mea correspondente da bomba d'água 8.Figure 5 shows ROV 14 driving water pump 8 on equipment 1. Water pump 8 has a local mechanical drive and is designed to operate on seawater for long periods. The pumping body can be either a rotary or positive displacement type and must reach the required flow with the corresponding pressure to fill the expandable bag 15 with a volume of 5 m3 within a maximum of 1 hour. The pump 8 is driven by a rotating mechanical arm and a flat coupling of the ROV 14 which engages a corresponding female part 10 of the water pump 8.

Antes de realizar a operação mostrada na figura 5, a válvula 5 si- tuada no topo do reservatório 3 do equipamento 1 foi aberta para conectar a tubulação 7 ao reservatório 3.Prior to performing the operation shown in figure 5, valve 5 at the top of reservoir 3 of equipment 1 was opened to connect piping 7 to reservoir 3.

Com o acionamento da bomba 8 dá-se início a transferência da calda coloidal de cimento para o saco expansível 15, já localizado sob a ca- nalização 13.With the actuation of the pump 8 the transfer of the colloidal grout to the expandable bag 15, already located under the channel 13, begins.

A válvula de alimentação 5 de três vias situada no topo do reser- vatório 1 e a válvula de descarga 9 de quatro vias situada na base do reser- vatório 1 podem ser acionadas pelo ROV 14 ou remotamente a partir do na- vio de apoio.The three-way feed valve 5 at the top of the reservoir 1 and the four-way discharge valve 9 at the base of the reservoir 1 can be actuated by ROV 14 or remotely from the support vessel.

Na figura 6 a operação de transferência de calda coloidal de ci- mento já foi concluída estando o saco expansível 15 repleto. A válvula de descarga 9 foi posicionada para o compartimento de descarte 6 e, após fe- chamento da válvula que liga o reservatório ao saco expansível, a manguei- ra 16 é cortada ou desconectada pelo ROV 14.In Fig. 6 the colloidal cement grout transfer operation has already been completed with the expandable bag 15 filled. The discharge valve 9 has been positioned to the disposal compartment 6 and, after closing the valve that connects the reservoir to the expandable bag, the hose 16 is cut or disconnected by the ROV 14.

A presente invenção menciona o uso de calda coloidal de cimen- to para o enchimento do saco expansível 15. Cabe, contudo, observar que pode ser empregada também argamassa de cimento e areia, o que torna o objeto da presente invenção ainda mais econômico. A preparação da mistu- 30 ra ocorre de modo idêntico ao descrito acima para a calda coloidal de cimen- to, ou seja, no deck do navio de apoio, sendo que a argamassa de cimento é misturada com areia em um misturador de dois tambores especialmente preparado para tal.The present invention mentions the use of colloidal grout for filling the expandable bag 15. However, it should be noted that cement and sand mortar may also be employed, which makes the object of the present invention even more economical. The preparation of the mix takes place in the same manner as described above for the colloidal cement grout, ie on the deck of the support vessel, where the cement mortar is mixed with sand in a specially designed two-drum mixer. prepared for it.

Tendo sido descrito um exemplo de realização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described a preferred embodiment, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.

Claims

1. Process for the application of colloidal grout or cement and sand mortar at great depths in expandable bags (15) to support submerged pipes (13), comprising the steps of: preparing the colloidal grout or cement and sand mortar in a reservoir (3) mounted on an application equipment (1); positioning on the seabed of the application equipment (1) with continuous equalization during pressure drop within the reservoir (3) by means of the supply valve (5); placement under submerged pipe (13) by means of an ROV (14) of a pallet (11) with an expandable bag (15); filling the expandable bag (15) by pumping colloidal grout or cement and sand mortar from the reservoir (3); characterized in that the filling step includes the provision of a water pump (8) positioned on the application equipment (1), the pump (8) being connected to the reservoir (3) by means of piping (7) ) and supply valve (5), the actuation of the water pump (8) being done mechanically and locally by the ROV (14).

Process according to Claim 1, characterized in that after the filling step, a discharge valve (9) is designed to direct the flow of colloidal grout or cement and sand grout into a room. of disposal (6).

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that after filling the expandable bag (15), the hose (16) is released between the expandable bag (15) and the reservoir (3).

Method according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the final step is to lift the equipment (1) by means of the cables (2) to the surface aboard a support vessel. .

Equipment for applying colloidal grout or cement and sand mortar at great depths for carrying out the process as defined in any one of claims 1 to 4, wherein the equipment (1) comprises a reservoir (3), a support structure (4), a feed valve (5), a discharge valve (9) and support feet (10), characterized in that it includes a water pump (8) connected by a water pipe ( 7) the reservoir (3).

Application equipment according to claim 5, characterized in that it includes a disposal compartment (6) coupled to the discharge valve (9).

Application equipment according to Claim 5 or 6, characterized in that the support structure (4) accommodates at least two pallets (11, 12) with expandable bags (15).

Application equipment according to Claim 5, characterized in that the supply valve (5) is three-way.

Application equipment according to Claim 5, characterized in that the discharge valve (9) is four-way.

Application equipment according to Claim 5, characterized in that the water pump (8) is of local mechanical drive and may have a rotary or positive displacement pump body.