BR112014020274B1

BR112014020274B1 - Embarcação assentadora de tubos, método para assentar um duto usando a embarcação assentadora de tubos

Info

Publication number: BR112014020274B1
Application number: BR112014020274-5A
Authority: BR
Inventors: Sun-kyu Park; Hong-Jae Yoo; Hee-Won Lee; Ok-Jin Lim; Young-Hwa Hong; Sung-Kug Park
Original assignee: Samsung Heavy Ind. Co., Ltd
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2022-02-22
Also published as: WO2013122366A1; BR112014020274A8; KR20130093989A; KR101358148B1; CN104125915A; BR112014020274A2; SG11201404772VA; CN104125915B; EP2815956A1; EP2815956B1; EP2815956A4

Abstract

embarcação assentadora de tubos, métodos para assentar um duto usando a embarcação assentadora de tubos. são fornecidos uma embarcação assentadora de tubos e um método para assentar dutos usando o mesmo. a embarcação assentadora de tubos inclui: uma plataforma, que é instalada ao longo de um trajeto assentador de tubos de um duto e, na qual, uma ou mais estações de trabalho para montagem do duto são colocadas, um guia-tubos, que é conectado adjacente a uma extremidade da plataforma e orienta o duto para um leito marinho, e um atuador de elevação, que ajusta uma inclinação da plataforma.

Description

DOMÍNIO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a uma embarcação assentadora de tubos, para assentar um duto sobre um leito marinho, e a um método para assentar um duto usando a mesma.

FUNDAMENTOS DA ARTE

[0002] Embarcações assentadoras de tubos para assentar um duto sobre um leito marinho se movem em águas rasas ou profundas para assentar um duto sobre um leito marinho, usando um sistema assentador de tubos fornecido em um casco. 0 duto é submerso no leito marinho, após seções de tubo com um comprimento unitário serem interligadas na embarcação assentadora de tubos por soldagem.

[0003] Essas embarcações assentadoras de tubos empregam um sistema S-lay ou um sistema J-lay, de acordo com um método para assentar o duto.

[0004] No sistema S-lay, quando o duto é submerso, a partir da embarcação assentadora de tubos ao longo de um trajeto assentador de dutos, o duto é abaixado ao longo de um curso em forma de S, tendo um raio de curvatura relativamente grande, com o auxílio de uma rampa inclinada em arco, conhecida como um guia-tubos, e é assentado no leito marinho. Assim, o sistema S- lay é usado, principalmente, para assentar o duto em águas relativamente rasas, porque o duto tem uma possibilidade de deformação plástica, causada pela flexão do duto em um ponto, em que o duto sai do guia-tubos devido a uma carga do duto submerso.

[0005] No sistema J-lay, o duto é submerso, a partir da embarcação assentadora de tubos ao longo de uma rampa instalada verticalmente, ou em uma inclinação ingreme, e é assentado no leito marinho. Nesse sentido, o duto é submerso em direção ao leito marinho sem deformação plástica e, assim, o sistema J-lay é usado, principalmente, para assentar o duto em águas profundas.

[0006] Enquanto isso, embarcações, com base no sistema S- lay, são adequadas para assentar um duto em águas rasas, e têm uma velocidade de assentamento por unidade de comprimento relativamente rápida em comparação com embarcações com base no sistema J-lay, porque o duto é previamente preparado em uma condição horizontal.

[0007] No entanto, para usar embarcações, com base no sistema S-lay, para assentar um duto em águas profundas, um comprimento do guia-tubos, para suportar o peso do duto a ser assentado, é aumentado. Devido a isso, as embarcações baseadas no sistema S-lay raramente são usadas para assentar dutos em águas profundas, devido à estabilidade e rigidez estrutural.

DIVULGAÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0008] Formas de realizações da presente invenção se destinam a fornecer uma embarcação assentadora de tubos do tipo S-lay capaz de assentar, facilmente, um duto em águas profundas.

[0009] Além disso, formas de realizações da presente invenção se destinam a fornecer uma embarcação assentadora de tubos do tipo S-lay capaz de assentar um duto, independentemente da profundidade da água, e um método para assentar o duto usando a mesma.

[00010] Além disso, formas de realizações da presente invenção se destinam a fornecer uma embarcação assentadora de tubos do tipo S-lay capaz de ajustar uma inclinação de uma plataforma, sobre a qual é fornecida uma estação de trabalho para montagem de um duto.

SOLUÇÃO TÉCNICA

[00011] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecida uma embarcação assentadora de tubos, que inclui: uma plataforma, que é instalada ao longo de um trajeto assentador de tubos de um duto e, na qual, uma ou mais estações de trabalho para montagem do duto são colocadas; um guia-tubos, que é conectado adjacente a uma extremidade da plataforma e orienta o duto para um leito marinho; e um atuador de elevação, que ajusta uma inclinação da plataforma.

[00012] Aqui, a plataforma pode ser instalada para ser girada em torno de uma de suas extremidades.

[00013] Além disso, o guia-tubos pode ser instalado para ser girado em conjunto com a rotação da plataforma.

[00014] Além disso, a plataforma pode incluir uma escada variável que é instalada em, pelo menos, uma de suas faces laterais e tem degraus, que se desenrolam, quando a plataforma é suspensa.

[00015] Além disso, uma ou mais estações de trabalho podem incluir qualquer uma dentre uma estação de soldagem, uma estação de revestimento, uma estação de verificação e um tensor.

[00016] Além disso, o trajeto assentador de tubos pode ser definido pela plataforma e o guia-tubos e inclui um primeiro trajeto assentador de tubos, formado quando a plataforma é colocada horizontalmente, e um segundo trajeto assentador de tubos, formado quando a plataforma é girada para ser inclinada. 0 primeiro trajeto assentador de tubos pode formar um trajeto para assentar o duto em águas rasas, e o segundo trajeto assentador de tubos pode formar um trajeto para assentar o duto em águas profundas.

[00017] Além disso, uma extremidade da plataforma pode ser conectada a eixos rotativos, fornecidos para um convés superior de popa de um casco, e o guia-tubos pode ser preso na plataforma em um de seus lados e ser inclinado para baixo em direção à superficie da água no seu outro lado.

[00018] Além disso, a plataforma e o guia-tubos podem ser conectados de modo integral.

[00019] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para assentar um duto usando a embarcação assentadora de tubos acima mencionada, que inclui: formar o primeiro trajeto assentador de tubos ou o segundo trajeto assentador de tubos, de acordo com uma posição, na qual o duto é assentado; e assentar o duto ao longo do trajeto assentador de tubos formado .

EFEITOS VANTAJOSOS

[00020] De acordo com formas de realizações da presente invenção, uma inclinação de uma plataforma, sobre a qual são colocadas uma ou mais estações de trabalho para montagem de um duto, pode ser ajustada.

[00021] Além disso, de acordo com formas de realizações da presente invenção, um duto pode ser facilmente assentado, independentemente de uma profundidade do leito marinho, alterando uma inclinação de uma plataforma, sobre a qual uma estação de trabalho é fornecida, quando o duto for assentado em águas rasas e profundas.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00022] A Fig. 1 é uma vista em perspectiva que ilustra, de forma esquemática, uma embarcação assentadora de tubos, de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

[00023] A Fig. 2 é uma vista em planta da embarcação assentadora de tubos, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

[00024] A Fig. 3 é uma vista lateral da embarcação assentadora de tubos, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

[00025] A Fig. 4 ilustra uma parte de conexão de uma plataforma e um guia-tubos, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

[00026] A Fig. 5 é uma vista em perspectiva que ilustra um estado, em que a plataforma, de acordo com a forma de realização da presente invenção, é mantida horizontalmente.

[00027] A Fig. 6 é uma vista em perspectiva que ilustra um estado em que a plataforma, de acordo com a forma de realização da presente invenção, é suspensa para ter uma inclinação.

[00028] A Fig. 7 ilustra um processo para assentar um duto em águas rasas, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

[00029] A Fig. 8 ilustra um processo para assentar um duto em águas profundas, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

MODO PARA INVENÇÃO

[00030] A seguir, formas de realizações da invenção serão descritas em detalhes, tendo como referência os desenhos que acompanham. A Fig. 1 é uma vista em perspectiva, que ilustra, de forma esquemática, uma embarcação assentadora de tubos, de acordo com uma forma de realização da presente invenção. A Fig. 2 é uma vista em planta da embarcação assentadora de tubos, de acordo com a forma de realização da presente invenção. A Fig. 3 é uma vista lateral da embarcação assentadora de tubos, de acordo com a forma de realização da presente invenção.

[00031] Referindo-se às Figs. 1 a 3, uma embarcação assentadora de tubos do tipo S-lay 10, de acordo com uma forma de realização da presente invenção, é uma embarcação assentadora de tubos para assentar um duto 20 sobre um leito marinho, e é fornecida com várias seções de tubo 22 tendo uma unidade de comprimento por um transportador de tubo. As seções de tubo 22 fornecidas são conectadas sobre uma ou mais estações de trabalho 30 fornecidas para um casco, e são submersas no leito marinho.

[00032] A embarcação assentadora de tubos 10 se move para uma posição, para assentar o duto 20, usando um sistema de propulsão 12 gerando uma força propulsora. O duto 20 é orientado para a superficie da água, por meio de um guia-tubos 40 montado na popa do casco, enquanto a embarcação assentadora de tubos 10 se move, e é instalado no leito marinho.

[00033] Cada uma das várias seções de tubo 22 é formada de um metal em uma forma cilindrica e tem uma camada revestida para prevenir a corrosão em sua superficie circunferencial externa. No entanto, extremidades opostas de cada uma das várias seções de tubo 22 são deixadas sem revestimento para soldagem.

[00034] A embarcação assentadora de tubos 10 é fornecida com a estação de trabalho 30, em que os vários dutos 20 são conectados de modo integral. A estação de trabalho 30 pode incluir uma estação de soldagem 31, uma estação de verificação 32, uma estação de revestimento 33 e, pelo menos, um tensor 35, que são localizados ao longo de um trajeto assentador de tubos do duto 20.

[00035] O trajeto assentador de tubos do duto 20 se refere a um trajeto de movimento do duto 20, submerso nas águas, após as seções de tubo 22, tendo a unidade de comprimento, serem montadas na embarcação assentadora de tubos 10. O trajeto assentador de tubos pode ser um trajeto, que se estende da proa da embarcação assentadora de tubos 10, ao longo de um comprimento da embarcação assentadora de tubos 10, e se estende até a superficie da água, através do guia-tubos 40.

[00036] O trajeto assentador de tubos pode ser fornecido para ser aproximadamente horizontal, nas várias estações de trabalho 30 instaladas na embarcação assentadora de tubos 10, e para ser inclinado para baixo em uma determinada curvatura no guia-tubos 40, pelo qual o duto é orientado até o leito marinho.

[00037] As várias seções de tubo 22, fornecidas pelo transportador de tubos, são armazenadas em um espaço de armazenamento 13 e são transferidas para uma estação de encaixe 36, que é uma posição inicial do trajeto assentador de tubos.

[00038] Na estação de encaixe 36, as seções de tubo armazenadas 22 são alinhadas em uma fileira atrás do duto montado 20, e as seções de tubo alinhadas 22 são transferidas para a estação de soldagem 31, por meio de um aparelho de transferência 37, tal como um transportador ou rolos.

[00039] Na estação de soldagem 31, as várias seções de tubo 22, tendo a unidade de comprimento, são soldadas para formar o duto continuo 20.

[00040] Uma área soldada de cada uma dentre as várias seções de tubo 22 é examinada para detectar defeitos, através de um aparelho de teste não destrutivo fornecido para a estação de verificação 32. Em seguida, as várias seções de tubo 22 são transferidas para a estação de revestimento 33. A área soldada de cada seção de tubo 22 é revestida na estação de revestimento 33.

[00041] Uma distância entre as duas estações de trabalho 30, formando o trajeto assentador de tubos continuo, pode ser igual, ou mais de duas vezes, a unidade de comprimento da seção de tubo 22.

[00042] 0 tensor 35 é equipado com esteiras sem-fim, dispostas para ficar opostas entre si. O duto 20 é sustentado entre as duas esteiras, para que o tensor 35 sustente o peso do duto 20 submerso no mar.

[00043] Embora não ilustradas na presente forma de realização, várias estações de soldagem 31 podem ser fornecidas ao longo do trajeto assentador de tubos. Uma ou mais estações de trabalho 30 podem incluir ainda uma estação de polimento, para polir a área soldada, e uma estação de tratamento de superfície, para aplicar um agente de tratamento de superfície na área zona soldada, em uma espessura predeterminada.

[00044] Enquanto isso, uma ou mais estações de trabalho 30 podem ser dispostas em uma fila, de tal modo que o duto 20 possa ser transferido, sobre a embarcação assentadora de tubos 10, em um estado horizontal.

[00045] Além disso, uma ou mais estações de trabalho 30 podem estar dispostas sobre uma plataforma 50, uma extremidade 51 da qual é instalada de modo rotativo sobre o casco da embarcação assentadora de tubos 10.

[00046] A plataforma 50 forma uma parte do trajeto assentador de tubos do duto 20 movendo-se sobre o casco, e pode ser formada de uma placa, que é disposta em um sentido longitudinal da embarcação assentadora de tubos 10 e tem alta rigidez.

[00047] Conforme ilustrado na Fig. 4, o guia-tubos 40 pode ser instalado em uma extremidade 51 da plataforma 50, e sustenta o duto 20, de tal modo que o trajeto assentador de tubos do duto 20, saindo da embarcação assentadora de tubos de 10, seja suavemente inclinado, quando o duto 20 for assentado no leito marinho.

[00048] O guia-tubos 40 pode ser instalado, de tal modo que um de seus lados seja fixado a uma extremidade 51 da plataforma 50 e seja inclinado para baixo em direção à superficie da água no seu outro lado, a uma curvatura predeterminada.

[00049] 0 guia-tubos 40 inclui um par de armações laterais tubulares 41 se estendendo em direção à superficie da água. O par de armações laterais 41 pode ser interligado por meio de armações de suporte tubular 43 se estendendo em um sentido transversal.

[00050] Vários rolos de transferência 45, para orientar o movimento do duto 20, podem ser dispostos em separado sobre as armações de suporte 43 se estendendo no sentido do guia-tubos 40.

[00051] Além disso, um lado do guia-tubos 40 pode ser acoplado, de modo integral, com a plataforma 50, através de soldagem nas proximidades de uma extremidade 51 da plataforma 50, a fim de ser girado em conjunto, quando a plataforma 50 for girada.

[00052] Isso permite que o trajeto assentador de tubos do duto 20, que se estende desde a proa até a superficie da água ao longo da plataforma 50, e o guia-tubos 40, sejam alterados pela rotação da plataforma 50. Em outras palavras, quando uma inclinação da plataforma 50 for alterada, um ângulo, no qual o guia-tubos 40 orienta o duto 20 até a superficie da água, é alterado em conjunto.

[00053] Embora não ilustrado na presente forma de realização, o guia-tubos 40, conectado à plataforma 50, pode ser fornecido, de tal modo que apenas o ângulo do guia-tubos 40 seja alterado por um atuador separado. Nesse caso, obviamente, o ângulo do guia-tubos 40 pode ser alterado em conjunto, quando o ângulo da plataforma 50 for alterado.

[00054] Enquanto isso, uma extremidade 51 da plataforma 50, que é instalada, de forma giratória, sobre a embarcação assentadora de tubos 10, é acoplada, de forma giratória, aos eixos rotativos 19 dos elementos de suporte do eixo 18 instalados em um convés superior de popa 17. Pelo menos um atuador de elevação 60, para levantar a plataforma 50, pode ser fornecido na outra extremidade 53 da plataforma 50.

[00055] 0 atuador de elevação 60 é um aparelho, que levanta a outra extremidade 53 da plataforma 50 entre uma posição horizontal, em que a plataforma 50 é colocada horizontalmente sobre a embarcação assentadora de tubos 10, e uma posição inclinada, em que a plataforma 50 é inclinada em um ângulo determinado.

[00056] Referindo-se às Figs. 5 e 6, cada um dos atuadores de elevação 60 pode incluir vários elementos de ligação 61, que são conectados para ter um mecanismo de acoplamento de quatro barras em um circuito fechado, e um cilindro hidráulico 63, que é direcionado para enrolar ou desenrolar os vários elementos de ligação 61.

[00057] Quando a outra extremidade 53 da plataforma 50 é suspensa pelo acionamento dos atuadores de elevação 60, uma extremidade 51 da plataforma 50 é girada para cima ao redor dos eixos rotativos 19 e, assim, a plataforma 50 é mantida em uma inclinação predeterminada.

[00058] Nesse caso, o guia-tubos 40, acoplado a uma extremidade 51 da plataforma 50, é girado para baixo junto com a rotação da plataforma 50. Dessa forma, um ângulo, em que o duto 20 é orientado pelo guia-tubos 40, é aumentado.

[00059] Conforme ilustrado na Fig. 2, os vários atuadores de elevação 60 podem ser dispostos na direção longitudinal da plataforma, de modo a serem capazes de sustentar o peso morto da plataforma 50.

[00060] Além disso, na descrição da presente forma de realização, o atuador de elevação 60 é composto por vários elementos de ligação 61 e o cilindro hidráulico 63, mas não está limitado aos mesmos. Uma variedade de meios conhecidos pode ser aplicada, desde que eles possam levantar a outra extremidade 53 da plataforma a uma altura predeterminada, que também é incluida no espirito técnico da presente invenção.

[00061] Com essa configuração, a embarcação assentadora de tubos 10 tem um primeiro trajeto assentador de tubos (ver Fig. 7), ao longo do qual, o duto 20 é assentado com a plataforma 50 colocada horizontalmente, e um segundo trajeto assentador de tubos (ver Fig. 8), ao longo do qual, o duto 20 é assentado com a plataforma 50 inclinada.

[00062] 0 primeiro trajeto assentador de tubos pode ser usado para assentar o duto 20 em águas rasas, e o segundo trajeto assentador de tubos pode ser usado para assentar o duto 20 em águas profundas, que são relativamente mais profundas que as águas rasas.

[00063] Referindo-se novamente às Figs. 5 e 6, uma escada variável 70 tendo degraus 71, que se desenrolam quando a plataforma 50 é suspensa, pode ser instalada em uma face lateral da plataforma 50. Isso permite que um trabalhador suba até a plataforma 50 usando a escada variável 70, quando a plataforma 50 for suspensa.

[00064] A escada variável 70 pode ter uma estrutura tipica, em que os vários degraus 71 são dispostos para serem planos em um estado horizontal, e quando a plataforma 50 é girada para ser inclinada, os degraus planos 71 se desenrolam, enquanto estão sendo girados juntamente com a plataforma 50, e são dispostos em forma de escada.

[00065] A seguir, um método para assentar um duto de uma embarcação assentadora de tubos, de acordo com uma forma de realização da presente invenção, será descrito juntamente com seus efeitos.

[00066] Em primeiro lugar, conforme ilustrado na Fig. 7, quando o duto 20 é assentado em águas rasas, a plataforma 50 é disposta sobre a embarcação assentadora de tubos 10 em um estado horizontal.

[00067] Em outras palavras, as seções de tubo 22, que são dispostas na embarcação assentadora de tubos 10 e têm uma unidade de comprimento, são submetidas à soldagem, exame e revestimento, enquanto se deslocam ao longo de um primeiro trajeto assentador de tubos 80A, definido por uma ou mais estações de trabalho 30 colocadas na plataforma 50. Então, as seções de tubo 22 são orientadas até o guia-tubos 40, com sua tensão mantida pelo tensor 35, e são submersas na água.

[00068] Quando o duto 20 é assentado em águas profundas, a plataforma 50 é girada, conforme ilustrado na Fig. 8, e uma ou mais estações de trabalho 30 são dispostas em uma fileira, em uma inclinação predeterminada.

[00069] Nesse caso, o guia-tubos 40, conectado de forma integral a uma extremidade 51 da plataforma 50, é girado em conjunto com a plataforma 50, alterando, assim, o ângulo em que o tubo 20 é orientado até a superficie da água.

[00070] Assim, o trajeto assentador de tubos do duto 20, que é definido pelo guia-tubos 40, e a plataforma 50, na qual uma ou mais estações de trabalho 30 são colocadas, formam um segundo trajeto assentador de tubos 80B tendo uma inclinação predeterminada.

[00071] 0 duto 20 é submerso no mar, ao longo do segundo trajeto assentador de tubos 80B em um estado aproximadamente vertical. Assim, o duto 20 pode reduzir uma influência de deformação plástica, causada por flexão e, portanto, ser instalado em águas profundas.

[00072] Além disso, uma direção, em que o duto 20 é transferido por uma ou mais estações de trabalho 30, e uma direção, em que o duto 20 é transferido pelo guia-tubos 40, são alteradas em conjunto. Assim, é possivel reduzir, relativamente, a deformação plástica causada pela flexão do duto 20, em uma parte em que o duto é transferido para o guia- tubos 40, em comparação com o caso em que apenas o ângulo, em que o guia-tubos 40 é orientado até a superficie da água, é alterado.

[00073] A invenção foi ilustrada e descrita em relação às formas especificas de realização. No entanto, a invenção não está limitada às formas de realizações acima e, portanto, deve ficar claro para os peritos na arte que várias modificações, adições e substituições são possiveis, sem se afastarem do escopo e do espirito da invenção, conforme divulgados nas reivindicações que acompanham.

Claims

1. EMBARCAÇÃO ASSENTADORA DE TUBOS, caracterizada pelo fato de compreender: plataforma (50), que é instalada ao longo de um trajeto assentador de tubos de um duto(20) e, na qual, uma ou mais estações de trabalho (30) para montagem do duto (20) são colocadas; guia-tubos (40), que é conectado adjacente a uma extremidade da plataforma (50) e orienta o duto (20) para um leito marinho; e atuador de elevação (60), que ajusta uma inclinação da plataforma (50), no qual a plataforma (50) e o guia-tubos (40) são conectados de modo integral.

2. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da plataforma (50) ser instalada para ser girável em volta de uma de suas extremidades.

3. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato do guia-tubos (40) ser instalado para ser rodado em conjunto com a rotação da plataforma (50).

4. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato da plataforma (50) incluir uma escada variável (70), que é instalada em pelo menos uma de suas faces laterais e tem degraus (71), que se desenrolam, quando a plataforma (50) é suspensa.

5. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de uma ou mais estações de trabalho (30) incluir qualquer um dentre uma estação de soldagem (31), uma estação de revestimento (32), uma estação de verificação e um tensor (35).

6. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de: o trajeto assentador de tubos ser definido pela plataforma (50) e o guia-tubos (40), e incluir um primeiro trajeto assentador de tubos formado, quando a plataforma (50) é colocada horizontalmente, e um segundo trajeto assentador de tubos formado, quando a plataforma é girada para ser inclinada; e o primeiro trajeto de tubulação formar um trajeto para assentar o duto em águas rasas, e o segundo trajeto assentador de tubos formar um trajeto para assentar o duto em águas profundas.

7. Embarcação assentadora de tubos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de uma extremidade da plataforma estar conectada a eixos rotativos (19) fornecidos para um convés superior de popa de um casco, e do guia-tubos ser preso na plataforma em um de seus lados e ser inclinado para baixo em direção à superfície da água no seu outro lado.

8. MÉTODO PARA ASSENTAR UM DUTO USANDO A EMBARCAÇÃO ASSENTADORA DE TUBOS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender: formar o primeiro trajeto assentador de tubos ou o segundo trajeto assentador de tubos, de acordo com uma posição, na qual o duto é assentado; e assentar o duto ao longo do trajeto assentador de tubos formado.