BRPI0900935A2 - garra de deslocamento e ancoragem de cabos de aço - Google Patents

Abstract

GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DE AçO. A presente invenção se refere a uma garra de deslocamento e ancoragem de cabos de aço (GDA) que é utilizada em operações de transferência de dutos flexíveis (operações puíl in/out) de um navio de lançamento de linhas (PLSV) para plataformas em que seja necessário o puxamento de um cabo de aço ou ancoragem do mesmo. A GDA é composta de uma carcaça externa (1) que é articulada por meio de um gonzo (2) e travada por parafusos, dois olhais (3) para fixação de manilhas (4), dois estropos (6) que terão suas mãos (7) fixadas aos olhais (3) da garra por meio de duas manilhas (4) e duas cunhas (5) intercambiáveis que atendam ao cabo (8) do guincho principal (10) e ao cabo (9) do guincho auxiliar (11) utilizados.

Description

GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DE AÇO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção pertence ao campo dos dispositivos utilizadosem operações de transferência e fixação de dutos, mais especificamente,trata da obtenção de uma garra de deslocamento e ancoragem de cabosde aço (GDA) utilizada em operações de transferência de dutos de umnavio de operações especiais para uma unidade de produção (UP).

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Nas operações de transferência de dutos, entregues por umaembarcação equipada basicamente para o lançamento de linhas flexíveisou Pipelay Support Vessel (PLSV) a um sistema de superfície como umaplataforma, são utilizados guinchos que realizam o puxamento dessaslinhas até a unidade de produção (UP). Entretanto, há a necessidade deoutro guincho de menor capacidade para transferir o cabo do guinchoprincipal para a dita embarcação. Essa transferência, atualmente, érealizada com o auxílio de uma corrente que é amarrada ao cabo doguincho principal e, geralmente, este cabo está escorregadio devido àpresença de graxa.

Existe, portanto, a necessidade do desenvolvimento de umdispositivo que possa ser utilizado nas operações de puxamento eancoragem de cabos de aço que possam auxiliar na transferência dessesdutos de forma a reduzir os riscos de acidentes, eliminar o risco de falhase ganhar tempo durante essas operações.

TÉCNICAS CORRELACIONADAS

Embarcações do tipo PLSV (Pipelay Support Vessel) prestamserviços referentes a instalações de tubulações submarinas. Existemdiversos modelos de navios disponíveis, cada qual com seu sistema deinstalação de acordo com os tipos de serviços prestados. Estasembarcações são capazes de instalar quilômetros de tubulação comapenas um carregamento, que pode ser de dutos rígidos, ou de dutosflexíveis, ou até mesmo de ambos dependendo do objetivo do trabalho aser executado.

Alguns equipamentos estão comumente presentes na construção deembarcações deste gênero. Abaixo estão listados os principais:

- Carretei

- Tensionadores

- Guindastes

- Guinchos

Os Guinchos são responsáveis pela transferência de cargas,abandono e recolhimento das tubulações do leito marinho. Os Guinchosprincipais são normalmente de alta capacidade e são projetados para usoem alto mar. As embarcações possuem também guinchos auxiliares comfunções adicionais como ancoragem de equipamentos durante olançamento dos mesmos. Estes são de baixa capacidade, pois servemapenas para movimentação de carga no convés principal até a submersãode um equipamento ou acessório de tubulação.

O lançamento de linhas de ancoragem em águas profundasapresenta uma série de problemas a serem resolvidos. Um dessesproblemas diz respeito ao manuseio de cabos de aço de grandesdiâmetros e comprimentos

Os cabos de guinchos auxiliares devem ter dimensões e capacidadede trabalho adequada às dimensões e peso do sistema a ser manuseadoe à potência dos guinchos auxiliares (tugger wires). A carga segura detrabalho (Safe Working Load - SWL) deve ser de pelo menos igual aomáximo esforço de tração do guincho auxiliar. Estes cabos devem tercomprimento suficiente para haver sempre uma camada cheia no tambordo guincho no seu comprimento máximo.

A fixação de um duto flexível entregue por um navio de operaçõesespeciais (PLSV) para a plataforma é conhecido como pull in e para estaoperação são utilizados guinchos que realizam o puxamento desses dutosaté a unidade. Entretanto para o cabo do guincho principal ser transferidopara um PLSV é necessário que o mesmo seja puxado por outro guinchode menor capacidade, a partir de outro ponto, na maioria das vezesdistante da extremidade do cabo (soquete), que varia de uma unidadepara outra. Esse puxamento atualmente é realizado com o auxílio de umacorrente que é amarrada ao cabo do guincho principal. Essa corrente éfixada ao cabo do guincho auxiliar através de manilha que consiste emuma peça de ferro em forma de U, com extremidades furadas para receberum pino, usada para nela prender uma corrente ou corda. Um dosinconvenientes desta operação é o fato de a fixação ser realizada de formaprimária.

Este cabo se encontra escorregadio devido à presença de graxa e autilização deste recurso leva a corrente a deslizar pelo cabo do guinchoprincipal ou pode vir a romper e, desta forma, causar um acidente.

A patente de invenção Pl 9201263-9 A propõe um guincho linear degrande velocidade, do tipo descontínuo, utilizado para lançamento erecolhimento de linhas de ancoragem em águas profundas ligadas a umguincho convencional através de um cabo de aço, e um tambor ou carreteipara armazenamento de cabo de aço a ser lançado ou recolhido, onde oreferido guincho linear compreende um primeiro bloco fixo dotado depolias extremas e, em sua posição central, uma abertura circularapresentando internamente uma bucha bipartida para redução do diâmetroda abertura circular com uma sede de cunha para a passagem e retençãodo cabo de aço a ser lançado ou recolhido.

Neste caso a proposta acima descreve um sistema portátil comguinchos para tracionamento com carga em águas profundas, no entanto,este sistema não é adequado para a transferência de cabos de aço para otransporte de dutos. Considerando que os processos de transferência delinhas e dutos existentes ainda são primários, pelo fato de utilizar somentemanilhas como pontos de amarração de correntes aos cabos de aço,oferecendo risco de acidentes, a proposta da presente invenção apresentauma solução para estes problemas.

A presente invenção propõe a obtenção de um dispositivo queauxiliará na sustentação de cabos de aço e possui a flexibilidade de poderser utilizada em qualquer tipo de embarcação de armazenamento detubulações, tais como, embarcações de operações especiais (PLSV).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é a obtenção de uma garra dedeslocamento e ancoragem de cabos de aço (GDA) que pode ser utilizadaem operações de transferência de dutos (operações pull in/out), bem comoem outros tipos de operações. Essa transferência é de uma embarcaçãode lançamento de linhas para plataformas fixas, flutuantes ou unidades deprodução (UP), em que seja necessário o puxamento de um cabo de açoou ancoragem do mesmo.

Um dos aspectos da invenção consiste na construção de uma garrade deslocamento e ancoragem onde o controle do deslizamento dos cabosprincipal e auxiliar é possível pela utilização de cunhas.

E um outro aspecto da invenção é que a garra pode ser construídade modo a utilizar cunhas intercambiáveis, escolhidas de acordo com otrabalho a ser realizado.

A utilização desse dispositivo reduz os riscos de acidentes com acirculação de funcionários, pois não permite o deslizamento pelo cabo doguincho principal. Além disso, por ela ser uma ferramenta com capacidadede cargas definidas, elimina o risco de falha durante as operações, sendoutilizada de forma correta e fornecendo um ganho de tempo nasoperações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características da garra de deslocamento e ancoragem de cabosde aço (GDA), objeto da presente invenção, serão mais bem observadas apartir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título deexemplo, associadas às Figuras, as quais são parte integrante do presenterelatório.

A Figura 1 descreve os componentes da GDA e uma representaçãoesquemática da GDA com os cabos do guincho principal e auxiliar.

A Figura 2 descreve uma representação tridimensional da GDA comos seus componentes.

A Figura 3 ilustra uma representação esquemática da GDA com orecolhimento por um guincho do cabo de aço principal.

A Figura 4 ilustra uma representação esquemática do sistema decunhas que compõem a GDA.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A descrição detalhada da garra de deslocamento e ancoragem decabos de aço (GDA), objeto da presente invenção, será feita de acordocom a identificação dos componentes que a formam, com base nas

Figuras acima descritas.

Trata a presente invenção de um dispositivo utilizado para auxiliarnas operações de deslocamento e ancoragem de cabos de aço, maisparticularmente, na transferência de dutos de um navio de operaçõesespeciais para uma unidade de produção (UP).

A Figura 1 ilustra o dispositivo que consiste de uma garra dedeslocamento e ancoragem de cabos de aço (GDA) composta de umacarcaça externa (1) articulada por meio de um gonzo (2) e travada porparafusos, conforme Figura 1A, um par de cunhas (5) contendo dois olhais(3), mostrado na Figura 1B; um cabo (8) do guincho principal (10), umcabo (9) do guincho auxiliar (11), onde dois estropos (6) têm suas mãos(7) fixadas por meio de duas manilhas (4) e duas cunhas intercambiáveisno interior da carcaça externa (1) instaladas no cabo (8) do guinchoprincipal (10) e ao cabo (9) do guincho auxiliar (11) utilizados conformeapresentado na Figura 1C. Os estropos (6) são unidos ao cabo (9) doguincho auxiliar (11) por duas manilhas.A Figura 2 ilustra uma representação tridimensional da GDAcontendo as duas partes que formam a carcaça externa (1), os gonzos (2)para a articulação destas, dois olhais (3) para fixação das manilhas e umpar de cunhas (5). A carcaça externa (1) possui forma cônica interna eexternamente e o par de cunhas (5) possui forma cônica externa e formacilíndrica interna. O valor do ângulo da conicidade do par de cunhas (5) éde 12°.

A Figura 3 ilustra a GDA instalada no cabo (8) do guincho principal(10), de forma que quando o cabo (8) do guincho principal (10) for puxadono sentido do diâmetro maior das cunhas (5) a garra deslizará e quando osentido for do diâmetro menor das cunhas a garra travará. O puxamentodo cabo (8) do guincho principal (10) é realizado por meio de estropos (6)que estão presos aos olhais da garra por manilhas (4), conforme Figura1C. A instalação do conjunto com a GDA se encontra sobre uma unidadede produção (UP) (12).

A Figura 4 ilustra o princípio de funcionamento da GDA que sebaseia no arraste da garra pelo cabo (8) do guincho principal (10). Comesse arraste as cunhas (5) da GDA abrirão ou fecharão de acordo com osentido do deslocamento da ferramenta em relação ao cabo (8) do guinchoprincipal (10). Por serem cônicas, as cunhas (5) serão abertas quando ocabo (8) do guincho principal (10) estiver sendo deslocado no sentido dodiâmetro maior, porém quando ocorrer no sentido contrário, ou seja, nosentido do diâmetro menor, elas se fecharão.

A construção das cunhas (5) deve apresentar uma determinadafaixa de diâmetros. Como exemplo pode-se ter pares de cunhas (5) queapresentam um diâmetro entre 20 a 200 mm, e preferivelmente, cunhasque apresentam um diâmetro entre 40 e 70 mm a ser escolhido de acordocom o cabo (8) do guincho principal (10) a ser utilizado.

Poder-se-á ter outro par de cunhas que apresentem um diâmetroentre 20 a 200 mm, preferivelmente, cunhas que apresentam um diâmetroentre 70 e 100 mm escolhido de acordo com o cabo (8) do guinchoprincipal (10) a ser utilizado.

A construção das cunhas é feita de forma que elas apresentemdiferentes diâmetros, ou seja, um par de cunhas que apresenta o diâmetroentre 40 mm e 70 mm e outro par que apresenta o diâmetro entre 70 mm e100 mm, e com relação às cargas, há que se consultar os fabricantes paraobter o peso por metro de cada cabo instalado nos guinchos, com os quaisé estimada a carga de trabalho da GDA.

A importância da GDA está na redução dos riscos de acidentes e noganho, sem as perdas de tempo, com a modificação da posição dacorrente quando a mesma chega ao fim do curso disponível.

A implementação da GDA reduzirá os riscos de acidentes, pois elafunciona em sistema de cunhas, o que não permite o deslizamento pelocabo (8) do guincho principal (10).

O princípio de funcionamento da GDA se baseia no arraste damesma, provocado pelo cabo (8) do guincho principal (10), e com essearraste as cunhas (5) da GDA se abrirão ou se fecharão de acordo com osentido do deslocamento da ferramenta em relação ao cabo. Por seremcônicas, as cunhas (5) se abrirão quando o cabo (8) do guincho principal(10) estiver sendo deslocado do diâmetro menor para o maior, porém, sefecharão quando o cabo (8) do guincho principal (10) estiver sendodeslocado no sentido contrário, ou seja, do diâmetro maior para o diâmetromenor. Outrossim, por ela ser uma ferramenta com capacidade de cargasdefinidas, elimina o risco de falha deste equipamento durante asoperações, sendo utilizado da forma correta.

Claims (4)

1.- GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DEAÇO, caracterizada por compreender uma carcaça externa (1) que éarticulada por meio de um gonzo (2) e travada por parafusos, doisolhais (3) para fixação de manilhas (4), dois estropos (6) que terão suasmãos (7) fixadas aos olhais (3) da garra por meio de duas manilhas (4)e um par de cunhas (5) intercambiáveis instaladas no cabo (8) doguincho principal (10) e ao cabo (9) do guincho auxiliar (11).

2.- GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DEAÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as cunhas (5)apresentarem um diâmetro entre 20 mm e 200 mm.

3.- GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DEAÇO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por as cunhas (5)apresentarem um diâmetro entre 40 mm e 70 mm.

4.- GARRA DE DESLOCAMENTO E ANCORAGEM DE CABOS DEAÇO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por as cunhas (5)apresentarem um diâmetro entre 70 mm e 100 mm.