BRPI0914140B1 - Navio de assentamento de tubos e método para assentar um oleoduto - Google Patents

Abstract

navio de assentamento de tubos e método para assentar um oleoduto a presente invenção refere-se a um navio de assentamento de tubos (1), que inclui uma torre (2) que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo (9) para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre. o navio de assentamento de tubos pode também incluir um conjunto de suporte (110) para suportar um item volumoso a ser acomodado ao longo do oleoduto, o conjunto de suporte incluindo uma estrutura (111) articulável entre uma primeira posição de recebimento de carga e uma segunda posição inclinada na qual este estende aproximadamente paralelo à torre, e um meio de acionamento para articular a estrutura inclinável entre a sua primeira e segunda posições. o navio de assentamento de tubos pode alternativamente ou adicionalmente incluir uma cabine de estação de montagem de soldagem (100) na região de uma porçáo inferior da torre, um conjunto de suporte móvel (110) para suportar um item volumoso a ser acomodado ao longo do oleoduto, o conjunto de suporte móvel estando disposto no topo da cabine.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um navio de assentamento de tubos e a um método para assentar um oleoduto. Tal navio e método são de uso específico na indústria de offshore relativa à produção de óleo e gás.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Uma das tarefas que é executada por certos navios na indústria offshore é aquela de assentar os oleodutos, ou por assentamento em S ou por assentamento em J. O assentamento em J, no qual o oleoduto é baixado de uma torre inclinada ou vertical e curva ao redor de uma única direção para tornar-se aproximadamente horizontal ao longo do leito do mar, é utilizado primariamente para assentar um oleoduto em águas profundas (isto é, tipicamente mais profundo do que 1.000 m). Exemplos de disposições de assentamento em J estão mostrados na Patente US 6.524.030, US 6.592.297, WO 2006/054891, WO 2005/085692 e US 6.796.742.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] É um objetivo da invenção prover um navio de assentamento de tubos aperfeiçoado e um método aperfeiçoado para assentar um oleoduto.

[0004] De acordo com um primeiro aspecto da invenção está provido um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre, um conjunto de suporte para suportar um item volumoso a ser acomodado ao longo do oleoduto, o conjunto de suporte incluindo uma estrutura articulável entre uma primeira posição de recebimento de carga e uma segunda posição inclinada na qual este se estende aproximadamente paralelo à torre, e um meio de acionamento para articular a estrutura inclinável entre a sua primeira e segunda posições.

[0005] Pela provisão de uma estrutura inclinável para receber o item volumoso, a introdução funcional do item volumoso no oleoduto é facilitada com somente quantidades modestas de equipamentos adicionais requeridos.

[0006] Deve ser compreendido que o braço de carregamento de tubo e o conjunto de suporte para suportar o item volumoso são itens de equipamento separados.

[0007] De preferência, a estrutura inclinável estende aproximadamente horizontalmente quando esta está na primeira posição de recebimento de carga. Neste caso o carregamento do item volumoso por sobre a estrutura inclinável, ou baixando-o por cima ou deslizando-o lateralmente por sobre a estrutura, é facilitado.

[0008] O conjunto de suporte é de preferência um conjunto de suporte móvel e pode incluir um suporte móvel sobre o qual a estrutura inclinável está montada articulada. O conjunto de suporte móvel é de preferência móvel na direção e afastando da torre. Isto permite que o item volumoso seja carregado por sobre a estrutura inclinável e, após o carregamento, movido na direção da torre.

[0009] De preferência o navio ainda inclui uma cabine de estação de montagem de soldagem na região de uma porção inferior da torre. O conjunto de suporte está de preferência disposto no topo da cabine. A cabine é de preferência um espaço fechado o qual pode prover proteção do tempo, mas esta pode também ser uma construção de estrutura aberta. No caso onde esta define um espaço fechado esta de preferência define um único compartimento, mas esta pode alternativamente definir dois ou mais compartimentos menores.

[00010] De preferência pelo menos parte do conjunto de suporte apoia sobre e está suportado pela cabine. Isto permite que uma disposição mais compacta e leve seja provida.

[00011] De preferência a cabine é móvel na direção e afastando da torre. Neste caso, a cabine pode ser interposta ao longo do percurso de assentamento de tubos (linha de disparo) durante a soldagem de um novo comprimento de tubo (também aqui referido como uma coluna de tubo) no oleoduto, mas pode ser recuada para uma posição livre do percurso de assentamento de tubos em outros momentos.

[00012] O conjunto de suporte móvel pode ser móvel em uníssono com a cabine e/ou este pode ser móvel independentemente da cabine. Em uma modalidade da invenção abaixo descrita, o conjunto é móvel tanto em uníssono com a cabine quanto independentemente da cabine.

[00013] De preferência a cabine e/ou o conjunto de suporte móvel estão montados sobre trilhos. Mais de preferência, a cabine e o conjunto de suporte móvel estão montados pelo menos parcialmente sobre um conjunto comum de trilhos. Em uma modalidade da invenção abaixo descrita, a cabine e uma extremidade do conjunto de suporte móvel estão montadas sobre um conjunto comum de trilhos e a outra extremidade do conjunto de suporte móvel está montada sobre trilhos sobre o teto da cabine.

[00014] De preferência o suporte móvel compreende uma primeira estrutura, a estrutura inclinável definindo uma segunda estrutura montada articulada sobre a primeira estrutura e articulável entre a primeira posição de recebimento de carga e a segunda posição inclinada.

[00015] O meio de acionamento para articular a estrutura inclinável pode tomar qualquer uma de uma ampla variedade de formas que inclui um acionamento de cremalheira e pinhão e um acionamento de guincho e cabo, mas em uma modalidade abaixo descrita o meio de acionamento compreende um ou mais cilindros hidráulicos (macacos).

[00016] A invenção pode ser aplicada a uma ampla gama de sistemas de assentamento de tubos que incluem aqueles com uma torre fixa e aqueles onde a inclinação da torre pode ser variada, por exemplo, os sistemas onde a inclinação da torre pode ser variada por um ângulo de mais de 30 graus. Também a invenção pode ser aplicada a uma torre na qual existe um conjunto de garra de deslocamento o qual pode, por exemplo, ser baixado da torre para baixar o oleoduto para dentro do mar, ou a uma torre com um ou mais tensionadores fixos sobre a torre para baixar o oleoduto a uma taxa controlada. Um conjunto de garra fixa, também conhecido como um conjunto de garra suspensa, está de preferência provido na região de uma porção inferior da torre fixo no navio ou na torre. Em uma modalidade da invenção abaixo descrita, a torre está montada articulada e é capaz de operar sobre uma faixa de ângulos em relação à horizontal; no exemplo específico descrito, a torre pode operar em ângulos na faixa de 45 graus a 96 graus em relação à horizontal. Na modalidade descrita um conjunto de garra de deslocamento está montado para movimento ao longo da torre e um conjunto de garra fixa está localizado na região de uma porção inferior da torre e no exemplo específico descrito está montado sobre a torre.

[00017] Em uma disposição preferida, o braço de carregamento de tubo é içado para uma posição ao longo da torre espaçado do centro da torre. Neste estágio o comprimento de tubo carregado pelo braço de carregamento de tubo está de preferência bem afastado do percurso de assentamento de tubos (linha de disparo). A coluna de tubo carregada pelo braço de carregamento de tubo pode então ser oscilada ao redor do braço para uma posição ao longo do centro da torre, que está equidistante dos lados opostos da torre.

[00018] Um aguilhão ou estrutura similar pode estar provido abaixo da torre. O aguilhão pode controlar a curvatura do oleoduto conforme este deixa a torre. O aguilhão pode ser retrátil.

[00019] O eixo geométrico de articulação da estrutura inclinável está de preferência na região da torre. Em uma modalidade da invenção abaixo descrita, o eixo geométrico de articulação está na região da extremidade da primeira estrutura mais próxima da torre. De preferência a localização do eixo geométrico de articulação é ajustável, por exemplo para adequar a diferentes inclinações da torre e/ou acomodar diferentes formas de item volumoso.

[00020] A provisão de um conjunto de suporte móvel para um item volumoso no topo da cabine é esta própria uma característica especial e inventiva. Consequentemente, em um segundo aspecto, a invenção provê um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre, uma cabine de estação de montagem de soldagem na região de uma porção inferior da torre, um conjunto de suporte móvel para suportar um item volumoso a ser acomodado ao longo do oleoduto, o conjunto de suporte móvel estando disposto no topo da cabine.

[00021] Pela provisão do conjunto de suporte móvel no topo da cabine, a introdução funcional do item volumoso no oleoduto é novamente facilitada com somente quantidades modestas de equipamentos adicionais requeridos.

[00022] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, está provido um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre, em que um sistema de cabo e guincho está provido para mover o braço de carregamento de tubo para içar o comprimento de tubo, o sistema de cabo e guincho incluindo dois cabos que operam em paralelo por meio de que o movimento do braço de carregamento pode ainda ser efetuado pelo sistema no caso em que um dos dois cabos esteja inoperante.

[00023] A operação do braço de carregamento é uma parte chave do procedimento de assentamento de tubos e se interrompida, pode impedir qualquer assentamento de tubos. Pela provisão de um sistema de cabo duplo, mesmo se um cabo for cortado, o braço de carregamento pode ainda ser operado, apesar de possivelmente a uma velocidade reduzida, a confiabilidade de assentamento de tubos é significativamente aperfeiçoada.

[00024] O braço de carregamento de tubo está de preferência montado articulado ao redor de uma articulação na região do fundo da torre para permitir que o braço de carregamento articule entre uma posição inferior, substancialmente horizontal e uma posição elevada na qual o braço de carregamento está substancialmente paralelo ao eixo geométrico longitudinal da torre.

[00025] Os dois cabos de preferência seguem percursos adjacentes. Estes podem estar enrolados sobre o mesmo tambor de guincho ou tambores de guincho adjacentes acionados pelo mesmo acionamento.

[00026] Cada cabo pode incluir um elemento extensível ao longo de seu comprimento. Tal elemento facilita um compartilhamento de cargas igual entre as duas cordas durante a operação normal quando ambas as cordas estão operativas.

[00027] Um navio de qualquer um dos tipos acima definidos pode ser projetado para operar a profundidades consideráveis com cargas de tensão correspondentemente altas. Por exemplo, o equipamento sobre o navio é de preferência capaz de manipular cargas de tensão de tubo acima de 1.000 toneladas e mais de preferência acima de 1.500 toneladas, e de preferência cargas de 2.000 toneladas.

[00028] De acordo com o primeiro aspecto da invenção, está provido um método para assentar um oleoduto de um navio de assentamento de tubos, o método compreendendo as seguintes etapas: prover um navio com uma torre que se estende para cima, içar um comprimento de tubo sobre um braço de carregamento de tubo de um convés do navio para uma posição alinhada com a torre, soldar o comprimento de tubo na extremidade de um oleoduto suspenso do navio, baixar o oleoduto com o comprimento de tubo soldado a este, apoiar um item volumoso a ser adicionado ao oleoduto sobre uma estrutura inclinável, inclinar a estrutura para uma posição que se estende aproximadamente paralela à torre, transferir o suporte para o item volumoso da estrutura inclinável para um ou mais dispositivos na torre, e conectar o item volumoso no oleoduto suspenso do navio.

[00029] A estrutura inclinável de preferência estende aproximadamente horizontalmente quando esta recebe o item volumoso.

[00030] A soldagem do comprimento de tubo na extremidade do oleoduto é de preferência executada em uma cabine de estação de montagem de soldagem disposta na região de uma porção inferior da torre. Neste caso, a estrutura inclinável é de preferência inclinada de uma posição sobreposta ao topo da cabine para a posição que se estende aproximadamente paralela à torre.

[00031] O método de preferência ainda inclui a etapa de mover a cabine na direção da torre. A cabine e o conjunto de suporte são de preferência movidos na direção da torre em uníssono. Mais de preferência o conjunto de suporte é movido na direção da torre e da cabine em uma primeira etapa e é movido em uníssono com a cabine na direção da torre em uma etapa subsequente.

[00032] De acordo com o segundo aspecto da invenção, está provido um método para assentar um oleoduto de um navio de assentamento de tubos, o método compreendendo as seguintes etapas: prover um navio com uma torre que se estende para cima, içar um comprimento de tubo sobre um braço de carregamento de tubo de um convés do navio para uma posição alinhada com a torre, soldar o comprimento de tubo na extremidade de um oleoduto suspenso do navio, a soldagem sendo executada em uma cabine de estação de montagem de soldagem disposta na região de uma porção inferior da torre, baixar o oleoduto com o comprimento de tubo soldado a este, apoiar um item volumoso a ser adicionado ao oleoduto sobre um conjunto de suporte móvel disposto no topo da cabine, mover o conjunto de suporte móvel na direção da torre, transferir o item volumoso do conjunto de suporte móvel para dentro da torre, e conectar o item volumoso no oleoduto suspenso do navio.

[00033] De acordo com um quarto aspecto da invenção, está provido um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre, um conjunto de garra de deslocamento montado para movimento ao longo da torre, um conjunto de garra fixa localizado na região de uma porção inferior da torre, em que o conjunto de garra de deslocamento e/ou o conjunto de garra fixa inclui tanto uma garra de atrito quanto uma garra de colar, cada uma da garra de atrito e da garra de colar sendo móvel entre uma posição operativa, na qual esta é ajustável entre uma posição de retenção e uma liberada, e uma posição inoperante.

[00034] Pela provisão tanto de uma garra de atrito quanto de uma garra de colar, cada uma móvel entre as posições operativa e inoperante, uma disposição de retenção especialmente versátil pode ser provida.

[00035] De preferência cada uma da garra de atrito e da garra de colar é independentemente móvel entre as posições operativa e inoperante. Isto aumenta a versatilidade da disposição de retenção. A garra de atrito e a garra de colar estão de preferência montadas para um movimento articulado entre as posições operativa e inoperante.

[00036] Está também dentro do escopo do quarto aspecto da invenção para que o conjunto de garra de deslocamento seja substituído, por exemplo, por tensionadores. Em um caso onde não existe nenhum conjunto de garra de deslocamento, é o conjunto de garra fixa que inclui tanto uma garra de atrito quanto uma garra de colar.

[00037] De acordo com um quinto aspecto da invenção, está provido um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre; um conjunto de garra de deslocamento montado para movimento ao longo da torre, em que o conjunto de garra de deslocamento inclui tanto uma garra de alinhamento quanto uma garra de suporte de tensão de oleoduto.

[00038] Em uso, o conjunto de garra de deslocamento pode ser baixado da torre para baixar o oleoduto para dentro do mar.

[00039] A garra de suporte de tensão de oleoduto é de preferência uma garra de atrito, mas esta pode tomar outras formas tais como, por exemplo, uma garra de colar. Similarmente a garra de alinhamento é de preferência uma garra de atrito, mas esta pode tomar outras formas tais como, por exemplo, uma garra de colar.

[00040] A garra de alinhamento pode estar montada sobre o conjunto de garra de deslocamento para um movimento entre uma posição operativa e uma inoperante. O movimento é de preferência um movimento articulado.

[00041] De acordo com um sexto aspecto da invenção, está provido um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre que se estende para cima do navio, um braço de carregamento de tubo para içar um comprimento de tubo do convés para uma posição alinhada com a torre; e três ou mais garras de alinhamento espaçadas ao longo da torre para receber o comprimento de tubo do braço de carregamento.

[00042] Pela provisão de três garras de alinhamento ao longo da torre é possível alinhar especialmente bem um comprimento de tubo que deve ser unido a um oleoduto.

[00043] De preferência uma das garras de alinhamento está montada sobre um conjunto de garra de deslocamento montado para movimento ao longo da torre. Em tal caso, a posição da garra de alinhamento varia, mas no estágio quando um comprimento de tubo está sendo alinhado antes de unir a um oleoduto, este estará em uma posição alta sobre a torre acima das outras garras de alinhamento. A posição alta da garra ajuda a alinhar o topo do comprimento de tubo para uma garra de alinhamento interno que pode ser baixado dentro do tubo. De preferência a garra de alinhamento está montada sobre o conjunto de garra de deslocamento na região do topo do conjunto e/ou acima da garra de suporte de tensão de oleoduto.

[00044] De preferência a garra de alinhamento montada sobre o conjunto de garra de deslocamento é capaz de suportar a carga de tensão do comprimento de tubo quando este está preso no tubo.

[00045] Pelo menos uma das garras de alinhamento, de preferência cada uma das garras de alinhamento abaixo da garra de alinhamento montada sobre o conjunto de garra de deslocamento, inclui rolos espaçados ao redor da garra de alinhamento para permitir um movimento longitudinal do comprimento de tubo em relação à garra quando esta está presa no tubo.

[00046] Pelo menos duas das garras de alinhamento são de preferência capazes de serem ajustadas em um plano substancialmente perpendicular à torre em ambas as direções ortogonais. Isto assegura que o posicionamento lateral desejado dentro da torre do comprimento de tubo pode ser conseguido.

[00047] Um navio de qualquer um dos tipos acima definidos pode ser projetado para operar a profundidades consideráveis com cargas de tensão correspondentemente altas. Por exemplo, o equipamento sobre o navio é de preferência capaz de manipular cargas de tensão de tubo acima de 1.000 toneladas e mais de preferência acima de 1.500 toneladas, e de preferência cargas de 2.000 toneladas.

[00048] Apesar de certos métodos para assentar um oleoduto já serem acima descritos, a invenção ainda provê um método para assentar um oleoduto de um navio de assentamento de tubos, no qual o navio está em qualquer uma das formas acima definidas para qualquer um dos aspectos da invenção.

[00049] Deve ser compreendido que cada aspecto da invenção pode ser combinado com características selecionadas ou todas as características de um ou mais dos outros aspectos da invenção. Realmente, em uma modalidade da invenção abaixo descrita todos os aspectos da invenção estão incorporados em um navio. Similarmente, deve ser compreendido que as características descritas somente no contexto do navio podem ser incorporadas em características correspondentes de um método da invenção e vice-versa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00050] Por meio de exemplo uma modalidade da invenção será agora descrita com referência aos desenhos esquemáticos acompanhantes, dos quais: figura 1 é uma vista lateral do lado de bombordo de uma porção de popa de um navio de assentamento de tubos que inclui uma torre; figura 2 é uma vista em perspectiva, do lado de bombordo e da extremidade de proa, da popa do navio mostrado na figura 1; figura 3 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de popa do navio mostrado na figura 1, com um guindaste e certas outras partes do navio não mostradas; figura 4 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de proa, do navio, uma porção do qual está mostrada na figura 1, com um guindaste e certas outras partes do navio não mostradas e com um braço de carregamento mostrado em uma posição totalmente elevada; figura 5 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de proa, do braço de carregamento e parte da torre com o braço de carregamento mostrado em uma posição parcialmente elevada; figura 6 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de proa, de um guincho e um sistema de polia para içar e baixar o braço de carregamento; figura 7 é uma vista em perspectiva, do lado de bombordo e da extremidade de proa, de um bloco de deslocamento que inclui tanto uma primeira garra de atrito quanto uma primeira garra de alinhamento; figura 8 é uma vista em perspectiva, do lado de bombordo e da extremidade de proa, de uma segunda garra de alinhamento e um sistema de montagem para a garra; figura 9 é uma vista em perspectiva em uma maior escala do que a figura 8, do lado de estibordo e da extremidade de proa, da segunda garra de alinhamento; figura 10 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de proa, de uma terceira garra de alinhamento; figura 11 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de popa, de um conjunto de garra inferior montado sobre a torre que compreende uma segunda garra de atrito e uma garra de colar, com a garra de colar mostrada recuada; figura 12 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de popa, do conjunto de garra inferior com a garra de colar em sua posição operativa; figura 13 é uma vista lateral do lado de estibordo do conjunto de garra inferior com tanto a segunda garra de atrito e a garra de colar recuadas; figura 14 é uma vista em corte lateral do lado de bombordo de uma estação de montagem provida sobre o navio; figura 15 é uma vista plana em corte da estação de montagem; figura 16 é uma vista de extremidade em corte lateral da popa da estação de montagem; figura 17 é uma vista em perspectiva em corte, do lado de bombordo e da extremidade de proa, da estação de montagem; figura 18 é uma vista em perspectiva, do lado de estibordo e da extremidade de popa, da estação de montagem e um sistema de manipulação para manipular itens volumosos; figura 19 é um vista lateral diagramática que mostra uma primeira etapa de um procedimento para conectar um item volumoso no oleoduto; figura 20 é um vista lateral diagramática que mostra uma segunda etapa no procedimento; figura 21 é um vista lateral diagramática que mostra uma terceira etapa no procedimento; figura 22 é um vista lateral diagramática que mostra uma etapa adicional no procedimento; e figura 23 é um vista lateral diagramática que mostra uma quinta etapa no procedimento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[00051] Referindo primeiro à figura 1, um navio de assentamento de tubos indicado genericamente pelo número de referência 1 é um navio monocasco o qual carrega na sua popa uma torre de assentamento de tubos indicada genericamente pelo número de referência 2. Também mostrado na figura 1, no lado de estibordo do navio, está um guindaste indicado genericamente pelo número de referência 3. O navio está equipado com um sistema de propulsão o qual pode incluir um sistema de posicionamento dinâmico. O navio ainda inclui muitos outros equipamentos apropriados para a operação de um navio de assentamento de tubos, mas a descrição abaixo será limitada principalmente a uma descrição do aparelho de assentamento de tubos e, especialmente, as características especiais deste aparelho.

[00052] Referindo também à figura 2, a torre de assentamento de tubos 2 está montada articulada em uma posição central, para um movimento articulado ao redor de um eixo geométrico horizontal perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do navio, sobre dois braços de montagem 4P e 4S os quais projetam para cima e para trás do convés principal na popa do navio 1. Neste exemplo ilustrado da invenção, a torre 2 é capaz de assentar um tubo quando articulada a um ângulo de aproximadamente 45 graus em relação à horizontal, como mostrado na figura 2, e quando em ângulos mais agudos incluindo a vertical estendendo para uma posição onde o ângulo é mais do que 90 graus (por exemplo, 96 graus) de modo que o topo da torre projeta para fora além da popa do navio. Como será compreendido, a torre 2 é utilizada para um assentamento em J de um oleoduto.

[00053] O navio 1 é capaz de assentar um oleoduto rígido que pode ser suprido para o navio em comprimentos retos. Tais comprimentos de oleoduto podem ser soldados juntos, em dois, três ou quatros sobre o convés 6 do navio para formar comprimentos de tubo mais longos os quais podem então ser carregados dentro da torre para unir à extremidade de um oleoduto que está sendo assentado. Este procedimento, o qual é conhecido por si está descrito em mais detalhes na, por exemplo, US 6524030, a descrição da qual está aqui incorporada por referência. Nesta modalidade específica dois comprimentos de tubo são soldados juntos para formar uma coluna de junta dupla e duas colunas de junta dupla são subsequentemente soldadas juntas para formar uma coluna de junta quádrupla. Nos desenhos desta especificação uma coluna de junta quádrupla está mostrada, mas esta é, é claro, somente uma de diversas posições possíveis.

[00054] A torre 2 geralmente compreende um par de longarinas de caixa 5P, 5S interconectadas por longarinas transversais 7 a intervalos, como mostrado na figura 3. A inclinação da torre é controlada por um par de vigas 8P e 8S as quais estão montadas articuladas sobre o convés 6 e estendem para cima do mesmo, passando através das longarinas 5P e 5S respectivamente. As longarinas 5P, 5S são acionadas acima e abaixo das vigas 8P e 8S por acionamentos de cremalheira e pinhão (não mostrados) para inclinar a torre 2. Apesar da torre poder ser destinada a operar somente em ângulos de aproximadamente 45 graus ou mais em relação à horizontal, esta é capaz de ser articulada para baixo para uma posição substancialmente horizontal através das vigas 8P e 8S, por exemplo para permitir que esta seja solta do, ou presa no, navio.

[00055] A torre 2 inclui um braço de carregamento 9 o qual está conectado articulado na longarina 5P da torre 2 próximo da conexão articulada da longarina no braço de montagem 4P. O braço de montagem pode ser articulado, por um sistema de cabo abaixo descrito em mais detalhes, entre uma posição, mostrada, por exemplo, na figura 1, na qual este fica horizontalmente sobre o convés 6 e uma posição, mostrada na figura 4, na qual este fica ao longo e no interior da longarina 5P. Durante o assentamento de tubos uma coluna de tubo 10 é carregada por sobre o braço de carregamento enquanto o braço está em sua posição horizontal. Como pode ser visto na figura 5, o braço de carregamento está provido com uma série de garras hidraulicamente operadas 11 ao longo de seu comprimento. As garras estão montadas de modo que estas possam ser giradas em uníssono ao redor do braço de carregamento, para permitir que a coluna de tubo 10 seja transferida para as garras montadas para movimento ao longo da torre, como será abaixo mais completamente descrito. Na extremidade inferior do braço de carregamento 9, um batente 12 está provido; o batente 12 provê um topamento para a extremidade da coluna de tubo 10 e suporta a maior parte do peso da coluna de tubo 10, de modo que as garras 11 não precisem acomodar esta carga. A garra no topo do braço de carregamento 9, referenciada 11A na figura 5, pode ser deslocada ao longo do comprimento do braço de modo que este acople a porção superior de uma coluna de tubo 10, para diferentes comprimentos de coluna. O braço de carregamento pode aceitar colunas de junta única, dupla, tripla ou quádrupla.

[00056] O braço de carregamento 9 é içado e baixado por um sistema de guincho e cabo que será agora descrito com referência às figuras 5 e 6. O sistema é na realidade um sistema de cabo duplo mas, para os propósitos de clareza de ilustração, somente um cabo está mostrado nos desenhos. O sistema geralmente compreende um guincho 14 que tem um par de tambores 15A, 15B ao redor de cada um dos quais um respectivo cabo 16 está enrolado. Cada cabo 16 passa do guincho 15 o qual está montado sobre um suporte 17 (também atuando como uma das longarinas transversais 7) fixo na torre 2, sobre polias 18 sobre a longarina 5P, ao redor de uma polia 19 sobre o braço de carregamento 9, ao redor de uma polia 20 sobre a longarina 5P, ao redor de uma polia 21 sobre o braço de carregamento 9, sobre uma polia 22 sobre a longarina 5P, ao redor de uma polia 23 sobre o suporte 17 e de volta para um dispositivo sobre a torre 2 no qual o cabo está fixado. Ao longo da seção final do cabo 16, após a polia 23, um sistema equalizador 24 está provido. Como já indicado, existem na realidade dois cabos 16 os quais passam ao redor de suas próprias respectivas polias seguindo o percurso apenas descrito e o sistema equalizador 24 está conectado em ambos. A presença do sistema equalizador 24 assegura que a tensão em cada cabo seja aproximadamente a mesma em um modo conhecido por si.

[00057] O sistema de cabo duplo está disposto de modo que, mesmo se um dos cabos for cortado, o outro cabo será capaz de continuar a içar e abaixar o braço de carregamento 9, mas a uma velocidade de operação reduzida.

[00058] Quando o braço de carregamento 9 está em uma posição totalmente levantada, este é mantido em posição sobre a longarina 5P por uma ou mais garras (não mostradas) para prover uma fixação segura do braço de carga na torre 2.

[00059] Uma coluna de tubo 10 içada em posição ao longo da torre 2 é recebida por um sistema de garra de alinhamento sobre a torre 2 que será agora descrito. O sistema geralmente compreende um bloco de deslocamento 30 que inclui uma primeira garra de alinhamento 33 e uma primeira garra de atrito 34 (figura 7), uma segunda garra de alinhamento 35 (figuras 8 e 9) e uma terceira garra de alinhamento 36 (figura 10). O bloco de deslocamento 30 tem braços que se estendem lateralmente 37 os quais acoplam deslizantes os trilhos sobre as longarinas 5P, 5S para montar o bloco de deslocamento para um movimento deslizante ao longo da torre. O bloco de deslocamento 30 é movido ao longo da torre por um sistema de cabo (não mostrado) na torre que está conectado a um guincho 38 (figura 3) sobre o convés 6 do navio em um modo conhecido por si.

[00060] Apesar da primeira garra de alinhamento 33 estar montada para movimento ao longo da torre, as posições ao longo da torre da segunda e da terceira garras de alinhamento são fixas: a segunda garra de alinhamento 35 está montada sobre o suporte 7 nas regiões do guincho 14 (figura 3) e a terceira garra de alinhamento 36 está montada sobre um suporte 39 (figura 4) mais para baixo da torre.

[00061] Quando uma coluna de tubo 10 é recebida dentro da torre, o bloco de deslocamento 30 é posicionado na direção do topo da torre na posição mostrada, por exemplo, na figura 4. A primeira garra de alinhamento 33 está montada articulada sobre o bloco de deslocamento articulável ao redor de um eixo geométrico horizontal através de 90 graus entre uma posição recuada mostrada na figura 7 na qual a garra está disposta em um plano vertical e uma posição operativa na qual a garra está disposta em um plano horizontal. Como mostrado na figura 7, a própria garra também tem uma posição aberta, mostrada na figura 7, na qual um mordente 40 da garra está recuado para uma posição aberta, e uma posição fechada na qual o mordente 40 está articulado através de um ângulo de aproximadamente 90 graus para fechar a abertura central através da garra.

[00062] A primeira garra de atrito 34, a qual pode ser de um projeto conhecido por si está montada sobre o bloco de deslocamento 30 abaixo da garra de alinhamento 33 e é móvel entre uma posição aberta, mostrada na figura 7, e uma posição fechada na qual os apoios dentro da garra são pressionados para dentro para agarrar uma coluna de tubo presa dentro da garra. A primeira garra de atrito 34 está montada articulada em articulações 41 sobre o bloco de deslocamento e é recuável de uma posição operativa mostrada na figura 7 para uma posição recuada pela operação de um cilindro hidráulico 42 o que faz com que o suporte sobre o qual a primeira garra de atrito 34 está montada articulada articule para trás por meio disto movendo a primeira garra de atrito 34 para trás. A primeira garra de atrito 34 está também provida internamente com um mecanismo rotativo de um tipo conhecido por si que permite que uma coluna de tubo segura por este seja girada ao redor de seu eixo geométrico longitudinal por ± 190 graus. O mecanismo rotativo não está mostrado nos desenhos.

[00063] A segunda garra de alinhamento 35, mostrada nas figuras 8 e 9, está carregada sobre um braço extensível 43 que está montado articulado na articulação 44 para um movimento de articulação ao redor de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico longitudinal da torre 2. O movimento de articulação da garra 35 é controlado por um cilindro hidráulico 47. Como a garra de alinhamento 33, a garra 35 tem um mordente montado articulado 45 móvel entre uma posição fechada, mostrada nas figuras 8 e 9, e uma posição aberta por um cilindro hidráulico 46. A garra 35 difere da garra 33 pelo fato de que a garra 35 permite um movimento longitudinal da coluna de tubo 10 através da garra e para este propósito uma pluralidade de rolos angularmente espaçados 48 está provida os quais são resilientemente pressionados contra a coluna de tubo 10, mas são capazes de permitir a passagem da coluna de tubo 10, incluindo, por exemplo, as juntas soldadas de uma coluna que compreende quatro comprimentos de tubo (uma coluna quádrupla). Os rolos 48 são também hidraulicamente recuáveis afastando do percurso de assentamento de tubos.

[00064] A terceira garra de alinhamento 36 mostrada na figura 10 é de uma construção similar à segunda garra de alinhamento 35 e opera em um modo similar. A garra 36 está carregada sobre um braço extensível 50 que está montado articulado sobre a torre em um modo similar à segunda garra de alinhamento 35. A garra 36 permite um movimento longitudinal da coluna de tubo 10 através da garra e para este propósito uma pluralidade de rolos angularmente espaçados 51 está provida os quais são resilientemente pressionados contra a coluna de tubo 10, mas são capazes de permitir a passagem da coluna de tubo, incluindo, por exemplo, as juntas soldadas. Os rolos 51 são também recuáveis afastando do percurso de assentamento de tubos.

[00065] Além do sistema de garra acima descrito, a torre 2 está também provida, na sua extremidade inferior, com um conjunto de garra inferior 60 o qual é capaz de acoplar a extremidade superior do oleoduto ao qual a coluna de tubo 10 deve ser unida. O conjunto de garra inferior 60 está montado sobre uma estrutura 61 no fundo da torre abaixo do eixo geométrico de articulação da torre 2 sobre os braços de montagem 4P e 4S como mostrado, por exemplo, nas figuras 1, 3 e 11. O conjunto de garra inferior inclui tanto uma garra de colar 62 quanto uma segunda garra de atrito 63 e cada uma das garras é independentemente recuável para fora do percurso de assentamento de tubos. Cada uma destas garras é comumente referida como uma "garra fixa" ou uma "garra suspensa".

[00066] A garra de colar 62 está suportada sobre duas pernas traseiras 64 e duas pernas dianteiras 65. As pernas traseiras 64 estão montadas articuladas sobre uma viga horizontal 61A da estrutura 61 e as pernas dianteiras 65 estão presas destacáveis na estrutura 61. Assim, com as pernas dianteiras 65 destacadas, a garra de colar pode ser recuada para a posição mostrada nas figuras 11 e 13. Um par de cilindros hidráulicos 67 está provido para efetuar o movimento de articulação das pernas. A garra de colar 62 pode esta própria ser de um projeto conhecido por si e pode estar provida com um mordente hidraulicamente atuado 66 mostrado em uma posição aberta nas figuras 11 a 13.

[00067] A segunda garra de atrito 63 compreende tanto uma porção de mesa 68 quanto uma porção de garra 69 ereta na mesma. Tanto a porção de mesa 68 quanto a porção de garra 69 estão divididas em duas metades 68P, 68S e 69P, 69S, com o plano da divisão sendo um plano vertical que contém o eixo geométrico longitudinal do navio. A capacidade da garra 63 para dividir permite que o oleoduto passe livremente através da segunda garra de atrito mesmo se esta não estiver recuada e até permite que um item volumoso passe através da segunda garra de atrito. A porção de garra 69 da segunda garra de atrito 63 pode ser de um projeto conhecido por si e pode, por exemplo, incluir apoios de atrito pressionados por pressão hidráulica contra o oleoduto.

[00068] A porção de tabela 68 da segunda garra de atrito 63 está conecta articulada na sua extremidade traseira na viga horizontal 61A e está suportada verticalmente por esta viga e outra viga 61B no lado oposto do percurso de assentamento de tubos. Um par de cilindros hidráulicos 70 está provido para articular a porção de mesa 68, e portanto a segunda garra de atrito 63 inteira, entre a sua posição operativa mostrada nas figuras 11 e 12 e uma posição recuada mostrada na figura 13. Em operação normal, a segunda garra de atrito 63 está na sua posição operativa e a garra de colar 62 está recuada, como mostrado na figura 11.

[00069] Uma garra de segurança (não mostrada) pode estar provida dentro da porção de mesa 68. Tal garra pode ser utilizada para agarrar o oleoduto no caso de qualquer deslizamento através do conjunto de garra inferior ser detectado. Assim a garra de segurança pode prover um sistema de contingência.

[00070] O navio está provido com uma estação de montagem de soldagem 100 na qual as operações de montagem de oleoduto são executadas. A estação de montagem 100 geralmente compreende uma cabine 101 a qual está montada deslizante por rodas 102 sobre trilhos 103 providos sobre o convés 6 como mostrado, por exemplo, nas figuras 14 e 16. A cabine 101 pode por meio disto ser acionada entre uma posição operativa mostrada na figura 14 na qual o percurso de oleoduto passa através da cabine e uma posição recuada, mostrada, por exemplo, na figura 2, na qual a cabine 101 está afastada do percurso de oleoduto. Como mostrado nos desenhos a cabine está suportada sobre uma estrutura 104 a qual serve para levantar o piso da cabine para um nível tal que a altura dentro da cabine para a junta (junta de campo) do fundo de uma coluna de tubo para o topo de um oleoduto está no nível do eixo geométrico de articulação da torre 2 sobre os braços de montagem 4P e 4S. Dispondo que o eixo geométrico de articulação passe através da localização da junta da nova coluna de tubo com o oleoduto existente, torna-se muito mais fácil operar através de uma faixa de inclinações da torre 2. Por exemplo, enquanto a figura 14 mostra uma coluna de tubo 10 sendo unida no topo de um oleoduto suspenso P com a torre 2 vertical, a figura 17 mostra a junção sendo feita com a torre 2 a um ângulo de 45 graus em relação à horizontal e pode ser visto que a localização da junta está ainda dentro da cabine.

[00071] Como mostrados nas figuras 14 a 17, a parede de extremidade em direção à popa da cabine e porções do teto e do piso da cabine estão cortadas para formar uma fenda de extremidade central 105 na qual o oleoduto pode ser acomodado conforme a cabine é movida de sua posição recuada para a sua posição operativa. Montado dentro do teto da cabine está um carrossel 106 que carrega os equipamentos para utilização na soldagem da coluna de tubo 10 no oleoduto P. O carrossel pode ser uma forma de ferradura para facilitar a sua introdução ao redor do percurso de assentamento de tubos e pode ser como descrito na US 6.313.426, a descrição da qual está aqui incorporada por referência. Um guindaste suspenso 108, diagramaticamente mostrado nas figuras 15 e 16 está provido no topo da cabine 101 e corre sobre trilhos 107 que se estendem ao longo do comprimento da cabine. Outros trilhos, não mostrados, podem também ser providos sobre o piso da cabine, estendendo da extremidade em direção à popa da cabine, a qual pode ser abrível, para cada lado da localização da junta de campo.

[00072] A porção da fenda de extremidade 105 na parede de extremidade em direção à popa da cabine e as porções da fenda 105 no teto e no piso da cabine têm membros de fechamento associados (não mostrados) para permitir que a fenda 105 seja fechada após o movimento da estação de montagem entre as suas posições recuada e operativa. Assim a cabine é à prova de tempo exceto quando esta sendo utilizada.

[00073] O navio está também equipado com um sistema de manipulação para permitir que itens volumosos sejam incluídos ao longo do oleoduto quando requerido. Itens volumosos tais como os blocos de válvula e PLEMs são algumas vezes requeridos serem assentados e é desejável que o seu assentamento não deva interromper ou retardar indevidamente o assentamento de tubos. O sistema de manipulação para manipular os itens volumosos geralmente compreende uma estrutura de extensão 110 e uma estrutura de inclinação 111, mostrada, por exemplo, na figura 18. A estrutura de extensão 110 inclui um par de pernas 112 que carregam rodas em suas extremidades inferiores que acoplam os trilhos 103 sobre os quais a cabine 101 está também montada. A estrutura de extensão também inclui um par de vigas longitudinais 113 que se estendem horizontalmente na direção da popa do navio, sendo suportadas em suas extremidades de proa pelas pernas 112 e suas extremidades de popa carregam rodas as quais acoplam os trilhos 114 sobre o teto da cabine 101. Deste modo a estrutura de extensão 110 é capaz de mover ao longo do convés 6 do navio e pode mover em uníssono com a cabine 101, mas também independentemente da cabine 101.

[00074] A estrutura de inclinação 111 está montada sobre a estrutura de extensão 110 e está conectada articulada em sua extremidade de popa na estrutura de extensão em localizações indicadas pelo número de referência 116. Em uma disposição preferida, as localizações 116 podem ser ajustadas para facilitar as operações em diferentes ângulos de torre e/ou para diferentes formas de item volumoso. Um ou mais cilindros hidráulicos (não mostrados) estão providos para inclinar a estrutura de inclinação 111 em relação à estrutura de extensão. Como pode ser visto na figura 18, a extremidade de popa da estrutura de inclinação incorpora uma fenda 117 a qual sobrepõe uma parte de extremidade aberta da estrutura de extensão 110. Na figura 18, a estrutura de extensão 110 e a estrutura de inclinação 111 estão mostradas nas suas posições mais adiante (avançadas na direção do percurso de assentamento de tubos) em relação à cabine 101, mas durante a operação normal quando nenhum item volumoso está sendo adicionado ao oleoduto a estrutura de extensão 110 e a estrutura de inclinação 111 estão na posição mostrada, por exemplo, na figura 14. A fenda 117 na estrutura de inclinação 111 e a extremidade aberta da estrutura de extensão 110 permitem a passagem livre da coluna de tubo 10, mesmo quando a torre está inclinada para um ângulo de 45 graus.

[00075] A sequência de operações envolvidas em um ciclo de adicionar uma coluna de tubo 10 no oleoduto P será agora descrita, tomando primeiro o caso de um ciclo de operações comum. Posteriormente ciclos de operações especiais serão descritos, incluindo um no qual um item volumoso é adicionado ao oleoduto.

[00076] Um ciclo de operação comum será descrito iniciando da posição onde o braço de carregamento 9 acabou de ser içado para dentro da torre 2 e travado nesta e o oleoduto P acabou de ser baixado com uma nova coluna de tubo adicionada a este e o bloco de deslocamento 30 está no fundo da torre 2 acima do conjunto de garra inferior 60. A segunda de garra de atrito 63 está fechada mantendo a tensão no oleoduto P e a garra de colar 62 está na sua posição recuada. Neste estágio a cabine 101 foi movida para frente afastando da torre.

[00077] O bloco de deslocamento 30 é primeiramente içado para o topo da torre 2 e as garras 11 e o braço de carregamento 9 são girados para carregar uma nova coluna de tubo 10 para o percurso de assentamento de tubos (linha de disparo) dentro da torre 2. No topo da torre 2, está um sistema de alinhamento interno 75, que inclui um guincho e uma garra de alinhamento interna a qual é baixada dentro da nova coluna de tubo em um modo conhecido por si.

[00078] As garras de alinhamento 35 e 36 estão em uma posição recuada afastada da linha de disparo conforme o bloco de deslocamento é movido pela torre acima. Logo que o bloco de deslocamento passa por cada uma das garras 35, 36, estas são abertas para as suas posições operativas. Quando as garras 11 sobre o braço de carregamento 9 são movidas ao redor conforme o braço de carregamento 9 é girado, a nova coluna de tubo é introduzida nas garras 33, 35 e 36 as quais são então fechadas ao redor da nova coluna de tubo 10 a garra 33 também estando em sua posição operativa neste momento. A garra de alinhamento 33 sustenta o peso da nova coluna de tubo 10. As garras 11 são então abertas, liberando a nova coluna de tubo do braço de carregamento 9.

[00079] A cabine 101 é então movida para trás na direção da torre e o topo do oleoduto P e o fundo da nova coluna de tubo 10 recebidos dentro da cabine 101, entrando através da fenda 105 na cabine, a fenda sendo fechada após a cabine 101 ter alcançado a sua posição final. A posição precisa da nova coluna de tubo 10 pode então ser ajustada para movê-la exatamente para a posição requerida para a soldagem no oleoduto P. A posição longitudinal da coluna de tubo 10 ao longo da torre 2 pode ser ajustada pelo movimento do bloco de deslocamento e a posição lateral dos tubos em relação à linha de disparo pode ser ajustada em ambas as direções ortogonais pelas garras de alinhamento, e a garra de alinhamento interna. Será compreendido que as garras de alinhamento 35, 36 permitem um movimento longitudinal livre da coluna de tubo 10 através destas, mas são capazes de aplicar cargas transversais apropriadas para deformar a coluna de tubo 10 se necessário e alinhá-la.

[00080] Uma vez que a coluna de tubo 10 está corretamente posicionada, esta é soldada no oleoduto P e as etapas de NDT e de revestimento também executadas sobre a junta. A garra de alinhamento interna é então içada, a garra de alinhamento 33 aberta e então recuada e a primeira garra de atrito 34 sobre o bloco de deslocamento 30 fechada para prender o topo da coluna de tubo 10.

[00081] O percurso de oleoduto (linha de disparo) passa através do eixo geométrico de articulação, da torre 2 sobre os braços de montagem 4P, 4S, e a posição da junta de campo entre a nova coluna de tubo 10 e o oleoduto P está sobre este eixo geométrico. Assim a posição da junta de campo não muda conforme a torre é articulada.

[00082] Quando a primeira garra de atrito 34 está totalmente acoplada com o topo da coluna de tubo 10, a segunda garra de atrito 63 é aberta de modo que o oleoduto fica então suspenso da primeira garra de atrito 34. O bloco de deslocamento 30 é então baixado e ao mesmo tempo a cabine 101 é movida para frente afastando da torre de modo que o bloco de deslocamento 30 seja capaz de ser baixado pelo guincho principal 38 para o nível da junta de campo. Conforme o bloco de deslocamento 30 é baixado cada uma das garras de alinhamento 35, 36 é recuada para permitir a passagem do bloco de deslocamento 30. Uma vez que o bloco de deslocamento atingiu uma posição na qual o topo da coluna de tubo 10 está na localização do topo do oleoduto P no início do ciclo, o bloco de deslocamento 30 para e a segunda garra de atrito 63 é fechada sobre o oleoduto P e assume a carga de tensão do oleoduto. Quando a segunda garra de atrito 63 está totalmente acoplada com o oleoduto P, a primeira garra de atrito 34 é aberta liberando a carga do bloco de deslocamento.

[00083] Após as garras 11 sobre o braço de carregamento 9 serem abertas, liberando a coluna de tubo 10 do braço de carregamento 9, a fixação do braço de carregamento na longarina 5P é liberada e o guincho 14 operado para baixar o braço de carregamento para a sua posição horizontal sobre o convés 6. Uma nova coluna de tubo 10 é então carregada por sobre o braço de carregamento, sendo segura pelas garras 11 as quais foram giradas de volta para as suas posições no início do ciclo e o braço de carregamento então içado pelo guincho 14 de volta para uma posição adjacente à longarina 5P e preso a esta. O abaixamento e o içamento do braço de carregamento 9 acontece em paralelo com a soldagem da coluna de tubo no oleoduto e o abaixamento do oleoduto de modo que a nova coluna de tubo está pronta para ser girada em posição ao longo da linha de disparo uma vez que o bloco de deslocamento 30 foi baixado.

[00084] Na sequência de operações acima descrita, a segunda garra de atrito 63 é utilizada e não a garra de colar 62. Em um procedimento alternativo, a segunda garra de atrito 63 é recuada e a garra de colar 62 é articulada para a sua posição operacional. A garra de colar 62 é então aberta e fechada ao mesmo tempo em que a segunda garra de atrito 63 na sequência de operações acima descrita. Como será compreendido, a garra de colar 62 prende o oleoduto P acoplando o lado inferior de um colar formado sobre o oleoduto P e, quando esta é utilizada, cada nova coluna de tubo 10 está provida com um colar na posição apropriada para acoplamento pela garra de colar 62.

[00085] Um navio do tipo acima descrito pode ser projetado para acomodar cargas de tensão de oleoduto muito altas, permitindo-o operar em águas muito profundas. Por exemplo, o navio pode ser capaz de assentar o oleoduto enquanto acomodando uma carga de tensão na torre acima de 1.000 toneladas. A segunda garra de atrito 63 e/ou a garra de colar 62 podem ser capazes de acomodar uma carga de tensão acima de 1.500 toneladas (em uma modalidade preferida, 2.000 toneladas) e o bloco de deslocamento e a primeira garra de atrito 34 podem ser capazes de acomodar uma carga de tensão acima de 1.000 toneladas (em uma modalidade preferida, 1.500 toneladas) durante a operação.

[00086] Se o navio tivesse que operar com a torre 2 a um ângulo de mais de 90 graus em relação à horizontal, então pode ser necessário prover uma instalação adicional para controlar o movimento do braço de carregamento 9 além de um ângulo de 90 graus. Tal instalação pode, por exemplo, ser provida por um guincho adicional o qual seria somente requerido manipular as baixas cargas necessárias para controlar o movimento do braço de carregamento 9 na região de uma posição vertical.

[00087] Como já é conhecido para os navios de assentamento de tubos, o navio está também equipado com um equipamento apropriado para permitir que o oleoduto P seja abandonado do e recuperado para o navio.

[00088] Se um item volumoso tiver que ser adicionado ao oleoduto P, o braço de carregamento 9 não é utilizado para carregar o item volumoso mas, ao invés o sistema de manipulação que inclui uma estrutura de extensão 110 e a estrutura de inclinação 111 é utilizado em um modo que será agora descrito com referência às figuras 19 a 23.

[00089] Com a cabine 101 na sua posição avançada afastada da torre 2 e com a estrutura de extensão 110 na sua posição avançada como mostrado na figura 19, um conjunto de item volumoso 120, que compreende neste exemplo uma coluna de tubo quádrupla 121 que incorpora um item volumoso 122 mostrado como uma forma de caixa é carregado por um guindaste, por exemplo o guindaste 3, por sobre a estrutura de extensão 110 deixando as peças nas posições mostradas na figura 20.

[00090] A estrutura de extensão 110 (e, portanto também a estrutura de inclinação 111 e o conjunto de item volumoso 120) é então movida em direção à popa para a posição mostrada na figura 21, com as rodas sobre as pernas 112 se deslocando ao longo dos trilhos 103 e as rodas sobre as extremidades de popa das vigas 113 da estrutura de extensão 110 se deslocando ao longo dos trilhos 114 sobre o teto da cabine 101. Isto traz as peças para as posições mostradas na figura 21. A estrutura de extensão 110 é então presa na cabine 101.

[00091] A cabine é então movida em direção à popa para a posição mostrada na figura 22 levando a estrutura de extensão 110, a estrutura de inclinação 111 e o conjunto de item volumoso 120 com esta. Também, o conjunto de item volumoso 120 é deslizado ao longo da estrutura de extensão 110 para ficar sobre a estrutura de inclinação 111 e é preso nesta. Como pode ser visto da figura 22, a cabine 101 é movida longe o bastante em direção à popa que as localizações de articulação 116 ficam próximas do percurso de assentamento de tubos dentro da torre 2.

[00092] A estrutura de inclinação 111 é então inclinada ao redor da estrutura de extensão 110 nas localizações de articulação 116 utilizando os cilindros hidráulicos até que a estrutura de inclinação 111 estenda paralela à torre 2. Nesta posição a coluna de tubo 121 está disposta ao longo do percurso de assentamento de tubos normal dentro da torre 2 e a coluna de tubo 121 pode ser acoplada pelas garras de alinhamento 33, 35 e 36, substancialmente no mesmo modo que a coluna de tubo 10. Também o item volumoso 122 pode acoplar os trilhos sobre as longarinas 5P, 5F da torre 2.

[00093] Uma vez que a coluna de tubo 121 está seguramente presa dentro da torre 2, a fixação na estrutura de inclinação 111 é liberada e a estrutura de inclinação retornada para a sua posição horizontal sobre a estrutura de extensão 110. A cabine 101 pode então ser movida adicionalmente em direção à popa e, se necessário, o item volumoso baixado a uma curta distância na torre para trazer a junta de campo entre o conjunto de item volumoso 120 e o oleoduto para a localização usual dentro da cabine 101. Uma vez que as várias operações associadas com a confecção da junta de campo estão completas, a cabine pode ser recuada na direção da proa do navio, a coluna de tubo 121 pode ser acoplada pela primeira garra de atrito 34 sobre o bloco de deslocamento 30, as garras de alinhamento 33, 35 e 36 podem ser abertas e recuadas, a segunda garra de atrito 63 pode ser liberada e dividida em suas duas metades e o oleoduto com o conjunto de item volumoso 120 agora definindo a sua extremidade superior baixado pelo bloco de deslocamento 30 para a posição inferior usual do bloco de deslocamento 30 no nível onde a junta de campo é feita. A segunda garra de atrito 63 pode então ser retornada para a sua posição não dividida normal e operada para prender a extremidade superior da coluna de tubo 121 com o item volumoso 122 agora posicionado dentro da água afastado da garra 63.

[00094] A descrição acima da operação do sistema de manipulação de item volumoso foi provida para o caso onde a torre 2 está inclinada a um ângulo de aproximadamente 45 graus em relação à horizontal, mas será compreendido que a operação pode ser executada no mesmo modo para ângulos mais agudos da torre 2, incluindo o caso onde a torre é vertical.

[00095] No procedimento imediatamente acima descrito, o conjunto de item volumoso 120 é primeiramente colocado na direção da extremidade de proa da estrutura de extensão 110 e é então deslizado por sobre a estrutura de inclinação 111. Uma possibilidade alternativa é colocar o conjunto 120 na sua posição final sobre a estrutura de inclinação 111 no início.

[00096] Apesar de uma forma de navio específica ter sido acima descrita com referência aos desenhos, será compreendido que muitas modificações podem ser feitas àquela modalidade e algumas destas modificações estão abaixo mencionadas.

[00097] Na modalidade descrita um bloco de deslocamento 30 está provido para baixar o oleoduto P dentro da água, mas deve ser compreendido que outros sistemas, por exemplo, utilizando tensionadores, podem também ser empregados. Também, na modalidade descrita, o braço de carregamento 9 está montado articulado na região do fundo da torre, mas uma disposição alternativa seria que este fosse na forma de um contraforte e que a extremidade do braço de carregamento mais próxima da torre quando o braço está horizontal fosse içada na torre. Mais ainda, na modalidade descrita, a torre é capaz de operar em uma faixa de ângulos, mas é também possível que a torre seja fixa, por exemplo, em uma posição vertical. Nas figuras 3 e 4, a torre 2 está mostrada com um aguilhão 80 no seu fundo, esta sendo uma opção (usualmente preferida). A construção do aguilhão 80 pode ser de um tipo conhecido por si.

[00098] Onde na descrição acima, inteiros ou elementos são mencionados os quais têm equivalentes conhecidos, óbvios ou previsíveis, então, tais equivalentes estão aqui incorporados como se individualmente apresentados. Referência deve ser feita às reivindicações para determinar o verdadeiro escopo da presente invenção, o qual deve ser considerado como abrangendo quaisquer tais equivalentes. Será também apreciado pelo leitor que os inteiros ou características da invenção que estão descritos como preferíveis, vantajosos, convenientes ou similares são opcionais e não limitam o escopo das reivindicações independentes.

Claims (24)

1. Navio de assentamento de tubos (1) compreendendo um convés (6) e uma torre (2) se estendendo para cima a partir do navio, um braço de carregamento de tubo (9) para içar um comprimento de tubo a partir do convés (6) para uma posição alinhada com a torre (2), um conjunto de suporte (110) para suportar um item volumoso a ser acomodado ao longo do oleoduto, o conjunto de suporte incluindo uma estrutura inclinável (111) articulável entre uma primeira posição de recebimento de carga e uma segunda posição inclinada na qual a estrutura se estende aproximadamente paralela à torre (2), e um meio de acionamento para articular a estrutura inclinável entre as primeira e segunda posições, caracterizado pelo fato de que o navio ainda inclui uma cabine de estação de montagem de soldagem (100) em uma região de uma porção inferior da torre, o conjunto de suporte estando disposto no topo da cabine, e em que pelo menos parte do conjunto de suporte se apoia na e é suportado pela cabine.

2. Navio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura inclinável (111) se estende aproximadamente horizontalmente quando está na primeira posição de recebimento de carga.

3. Navio, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) é um suporte móvel, incluindo a estrutura inclinável (111), que é montada de modo articulado.

4. Navio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) móvel é móvel na direção da e se afastando da torre (2).

5. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a cabine (100) é móvel na direção da e se afastando da torre (2).

6. Navio, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) é móvel em uníssono com a cabine (100).

7. Navio, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) é móvel independentemente da cabine (100).

8. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a cabine (100) e o conjunto de suporte (110) são montados pelo menos parcialmente em um conjunto comum de trilhos (103).

9. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) é montado pelo menos parcialmente em um conjunto de trilhos (103) no teto da cabine (100).

10. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que o conjunto de suporte (110) compreende uma primeira estrutura (110), a estrutura inclinável (111) definindo uma segunda estrutura montada de modo articulado na primeira estrutura e articulável entre a primeira posição de recebimento de carga e a segunda posição inclinada.

11. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a torre (2) é montada de modo articulado e é capaz de operar sobre uma faixa de ângulos em relação à horizontal.

12. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que um conjunto de garra de deslocamento (30) é montado para movimento ao longo da torre (2) e um conjunto de garra fixa (60) é localizado na região da porção inferior da torre (2).

13. Navio, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o conjunto de garra de deslocamento (30) e o conjunto de garra fixa (60) inclui tanto uma garra de atrito (62) quanto uma garra de colar (62), cada uma da garra de atrito e da garra de colar sendo móvel entre uma posição operativa, na qual a garra de atrito (62) ou a garra de colar (62) é ajustável entre uma posição de retenção e uma posição liberada, e uma posição inoperante.

14. Navio, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o conjunto de garra de deslocamento (30) inclui tanto uma garra de alinhamento (33) quanto uma garra de suporte de tensão de oleoduto (34).

15. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que inclui três ou mais garras de alinhamento (33, 35, 36) espaçadas ao longo da torre (2) para receber o comprimento de tubo do braço de carregamento (9).

16. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que um sistema de cabo e guincho é proporcionado para mover o braço de carregamento de tubo (9) para içar o comprimento de tubo, o sistema de cabo e guincho incluindo dois cabos (16) operando em paralelo em que movimento do braço de carregamento (9) pode ainda ser efetuado pelo sistema no caso em que um dos dois cabos (16) esteja inoperante.

17. Navio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a estrutura de inclinação possui um eixo geométrico de articulação e em que o eixo de geométrico de articulação da estrutura inclinável (111) está em uma região da torre (2).

18. Método para assentar um oleoduto de um navio de assentamento de tubos (1), o método compreendendo as seguintes etapas: proporcionar o navio de assentamento de tubos (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, içar um comprimento de tubo no braço de carregamento de tubo (9) a partir do convés (6) do navio para uma posição alinhada com a torre (2), soldar o comprimento de tubo em uma extremidade de um oleoduto suspenso a partir do navio, baixar o oleoduto com o comprimento de tubo soldado a este, apoiar um item volumoso a ser adicionado ao oleoduto na estrutura inclinável (111), a estrutura inclinável (111) sendo parte do conjunto de suporte, inclinar a estrutura para uma posição se estendendo aproximadamente paralela à torre (2), transferir suporte para o item volumoso a partir da estrutura inclinável (111) para um ou mais dispositivos na torre (2), e conectar o item volumoso no oleoduto suspenso a partir do navio, e caracterizado pelo fato de que a soldagem do comprimento de tubo na extremidade do oleoduto é executada na cabine de estação de montagem de soldagem (100) disposta em uma região de uma porção inferior da torre (2), em que pelo menos parte do conjunto de suporte se apoia na e é suportado pela cabine.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a estrutura inclinável (111) se estende aproximadamente horizontalmente quando recebendo o item volumoso.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que a estrutura inclinável (111) é inclinada a partir de uma posição sobreposta ao topo da cabine (100) para a posição que se estende aproximadamente paralela à torre (2).

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a cabine (100) e a estrutura inclinável (111) são movidas na direção da torre (2) em uníssono.

22. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que ainda inclui a etapa de mover a cabine (100) na direção da torre (2).

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, caracterizado pelo fato de que o item volumoso é apoiado em um conjunto de suporte (110) móvel que inclui a estrutura inclinável (111), o conjunto de suporte (110) é movido na direção da torre (2) e da cabine (100) em uma primeira etapa e é movido em uníssono com a cabine (100) na direção da torre (2) em uma etapa subsequente.

24. Método para assentar um oleoduto de um navio de assentamento de tubos (1), caracterizado pelo fato de que o método compreende proporcionar o navio (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, e assentar o oleoduto a partir do navio de assentamento de tubos.

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