WO2020191468A2 - Processo de fabricaçao, montagem e construçao continua com deslocamento progressivo de tramos de tubos em uma spoolbase - Google Patents

Processo de fabricaçao, montagem e construçao continua com deslocamento progressivo de tramos de tubos em uma spoolbase Download PDF

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Definitions

  • the present invention consists of a continuous manufacturing, assembly and construction process with progressive displacement of tubular steel or polymer tubes and individual duct lines in order to be used in the construction of columns in the form of production and conduction ducts of hydrooarbonides water ,, chemicals, services, utilities, instrumentation, eietrodufcos and control, for application and underwater waters (Gffshorej and terrestrial (onshore) in the application of conduction pipes for terrestrial pipelines, whether they are Installed buried, in terrestrial fields above ground level: [exposed pipelines), in open boos, tunnels, micro tunnels, pipelines and in pi racks, specifically for the continuous feeding mode for a spoolbaset or naval base / pier for reel type ships Lay f
  • the term ' ' Spoolbasid comprises an installation and land used to facilitate placement; welding and continuous assembly of tubes for the production of pipelines for the conduction of oil and gas offshore >
  • the process of the present invention is designed to ⁇ solve chronic problems of the prior art.
  • the current configuration for the production of tube columns (stalks) in the USA Spoolbase shows situations with access restrictions, difficulty in mobilizing machinery and equipment, adverse conditions for operation of equipment, need and dependence on highly trained professionals, with special individual skills and above average / b as having exacerbated experience to overcome difficulties were difficult welding positions and inspections, and overcoming such difficulties does not guarantee that damage is avoided to the pipe coatings, stress and fatigue numer ⁇ : cycles in the grade: steel with unnecessary deformations resulting from movement and exaggerated deformations caused po machine - inadequate, bad handling, ⁇ as well as the risk of accidents with human casualties.
  • the manufacturing, assembly and construction process of the present invention drastically reduces the time involved in achieving the assembly of pipes in water or any traditional spool base, eliminating the need for direct handling of the pipes during the final positioning of the hard lines. , also reducing the need for large construction site areas, as well as the exposure of the team of assemblers to unhealthy and / or dangerous conditions. Resolves and definitively ⁇ risks and interruptions of operations due to negative interference and weather effects and completely automates the entire operation without human contact.
  • D prior art procedure briefly it comprises the construction of several tube columns: of about 1 km in length in a pipeline by welding several sections of tube that can vary from 6 r 12 or 18 meters, said columns being subsequently displaced by point traction, or more specifically towed out of the pipeshop by improvised equipment if the least precision and, ⁇ after determined positioning, moved by unsuitable machines (Mechanical excavators: ⁇ to a stockpile "lung ⁇ .
  • This column is stored in said stockpile ⁇ lung" until, after the arrival of a ship to embark the tube line, usually about 5 k in length, said columns are moved, uaaua to a line of rodies, the first column to be moved to the line of rodies it is again displaced by traction to a certain position, with one of its ends being properly attached to the reel type vessel, and the other end of said p first column being welded to one end of the second column, also stored in the lung stock which is laterally displaced to the same row of rods that received the first column.
  • the referred process takes place continuously until the line of tubes is complete,
  • the aggravating factor in such a traction procedure is the fact that the vector of the traction force # and reason of physical and spatial limitations # is not aligned with the horizontal axial axis of the column of the pipe arranged in a row of roulettes.
  • Such a constructive and execution disposition can cause - and in the end of the times it does cause, several incidents - among them the misalignment or buckling of the pipe over the reports - the very leap of the column of ci of the roietes with serious repercussions and damages collateral derived from : misalignment caused by the fractionation currently employed in aligning the tubes for welding inside the first welding booth,
  • the columns are: removed from the stockpile for the roller line to be welded with each other, said welding occurring with a ex ex three steps: root welding pass, welding welding pass filling, and finishing welding pass; being that the three welds that occur in this stage consumes about eight hours,
  • the manufacturing, assembly and construction process of the present invention optimizes and reduces all operational risks, flaws in the quality of the final product, lead times; and it reduces construction costs and risks inherent to the assembly process, and a clear overcoming: of problems verified in the prior art resulting from the practically manual and artisanal method of building pipeline lines in Spoolbase actualmeute verified.
  • Figure 1 represents a second embodiment of the present invention showing two production lines, a first line (1) that produces the columns (10) and the second production line (£ 0) that joins the columns (10) together , a construction site (25) with lung stock (30) and gantries (15), as well as the patio for the storage of ready duct lines (6: 5);
  • Figure 2 represents a first embodiment of the present invention showing two production lines, the first line (1) that produces the columns (10) and the second production line ⁇ Q that joins the: columns (10) ninas to out as, ixm construction site: with lung stock (30) and gantries (13), also showing a first row of rollers (16) and a second row of rollers otrizes (26) f he co stock of tubes (2) to feed the first production line (1) /
  • Figure 3 comprises a perspective and schematic view of the stock '' lung '(30) and gantries (15) according to the provision foreseen for the second modality of the present invention, also showing the scroll bridges (36 and support elements) of columns (17) of the central construction site
  • Figures 1, 5> 6 and 7 illustrate the process of the present invention applied to the first modality, with the displacement of the column (10) of the first row of rollers (16) according to Figure 4, and its subsequent disposition in the stock "lung” (30), as shown in Figure 5.
  • the roller bridge (36) raises a column (10) as shown in Figure 6, said column being arranged in the second row of rollers (26) : in a piperack. (46) as provided for in the second embodiment of the present invention
  • Figure 8 illustrates the column displacement force as currently performed *
  • FIG. 9 illustrates a piperack (46 with three drive rollers (6) installed, as a comprehensive example, only, since said piperack can, and if necessary, comprise more than three levels with more than three rollers *
  • Figure 10 illustrates a piperack (46) with three rollers drives (6) installed and columns (10) arranged on the driving rods
  • Figure 13 illustrates u the reel type vessel [06 ⁇ being loaded from: u line f 50); .
  • Figure 14 illustrates a column (10) of the present invention in a support roller (SO) disposed at the end of the driving rod line (26): the second production line (20) whose specific purpose is not to allow that the column (10) skew upwards, or laterally, maintaining the direction of the second production line (20 ⁇ ,
  • Figures 15 and 16 illustrate the manufacture of columns (stalk) and duct lines of different diameters, at the same time and in simultaneous displacement phases :.
  • the purpose of the present invention is to mechanize and automate the process of the prior art as much as possible, substantially eliminating or mitigating inefficiencies and risks currently verified. increase in the quality of inspection welds and the entire process,
  • each column (Stalk) can have about 1, 2 km long or more,
  • 3 ⁇ 4 column ('' Stalk ") is offset by row of rollers external otrires synchronized to the auxiliary production yard, where it will be moved to a central area of the production line of the construction site ( ⁇ Spcolbase ff ) by hoisting by means of a fixed gantry system equipped with synchronized electric cranes for vertical lifting and displacement ⁇ transfer ⁇ side of the entire eoluxra of water pipes only ? es, a single operation, in an estimated time of 4 minutes, against the estimates of 4 to 6 hours prior to the old system ⁇ the arrangement and combination of the power of the structures ⁇ porticos ⁇ and electrical equipment are dimensioned for the said system to have enough lifting and traction capacity to enable the desired operation.
  • Said lifting system is arranged and several gantries comprising the fixed structures equipped with: electric and synchronized overhead cranes, over an extension of about Ik (or more) - the gantries being arranged every 10-30 meters , depending on the configuration required for the production line, each gantry comprising a hoisting device / electric hoist remotely operated and in synchronization with the other hoisting devices / electric hoist of each hoisting gantry, with all the operations of the gantries are monitored by cameras video and operational redundancy ⁇ ® sensor that detects claw coupling regularity, expected weight and effort for lifting, speed, control and effectiveness of: column transfer.
  • each production line will depend on the gap between the gantries and / or the capacity of each hoisting device / electric hoist, which makes the process of the present invention perfectly adaptable and modular, according to the need that presents itself.
  • the on demand specifies, ⁇ the hoisting frames then, using the Lifting / electric hoist and coordination and synchronization devices, provide the displacement of the column for a second line of motorized tube transport rollers (Fireline secondary), parallel to the central area for tube storage; and on the opposite side the first line of motorized tube transport rollers,
  • the second line of motorized rollers is transport is also arranged under the lifting stations and transports the column for a second production line (secondary fireline ⁇ ,
  • the column is moved towards a second fireline: secondary for welding ⁇ subsequent verification of the integrity of the welding and the column ⁇ of the lining of the field dinners and the columns to each other, said displacement taking place preferably towards the embarkation point of the coiled section, arranged in the vessel
  • the system of the present invention fully automated and photaimente, provides a line supply of tubes of about 5km or more in a substantially reduced time, with greater safety and reliability of: integrity of the resulting line,
  • the present invention also provides for a second modality, illustrated in general in figure 1, which comprises the following steps of the first modality, namely i
  • the lifting frames that transport the column from the production line (main fireline ⁇ to the central tube storage area ("ulm ⁇ o" stock), also arranged under the lifting frames,
  • the resulting tubes are stored in ⁇ est ntes ⁇ waiting for the moment to be shipped »As illustrated in Figure 1, a drop-shaped line, but not limited to this shape, and can assume any other shape to increase ⁇ 5K stretch to much larger,
  • This ultiplex structure is positioned and is arranged after the second "fireline" for storage of tubes of about 5km in length or more,
  • the displacement and lifting of columns is done by means of synchronized to automated movement, programmed and controlled from an arranged main control cabin and appropriate position on the production line, which may also comprise .is a control cabin for each stage of the forwarding.
  • the production of the columns by the line gives driving roller in the length between SOO at 1500 meters or can be made COTEI each column (stalk) of 500 meters to make a total section (line of tubes) of 1500 meters in a single operation, using 3 welds and with welds and 3 distinct phases, pass from root weld, filler weld pass and finish weld pass, all procedures taking place in parallel with the beginning at the same time and with the e: column moving over the driving roulettes.
  • the process of the present invention comprises
  • the columns to be manufactured can comprise between 500 to 1,500 meters in length, most preferably between 600 to 1,200 meters in length, and the pipe segments used in the manufacture of the columns comprise pipe segments from 6 to 18 meters of extension » nda f the process of the present invention admits segments and" double joint "of 24, 36 oti 48 meters,
  • the pipe segments of the resulting column comprise a certain diameter, the diameter of each column may vary according to the diameter of the pipe segment used, and in the configuration now proposed : the pipe segments comprise dimensions of . about 76 20 mm (3 "inches ⁇ to about 1 524 00 mm (60 ® inches] in diameter, which does not prevent the segments of smaller diameter pipe / higher are used, regardless of the thickness ⁇ degree of steel of the wall of each tube, governed by the standards STEM APIç: AN: SItMBR; DXb; Bb, SA,, of the steels of its walls and all its grades, comprised between APIs from X50 to 50.20
  • the first production line extends for about 1 » 500 to 2.0X50 meters, and comprises in. then a first welding and verification booth and the first driving roller line, with the first driving roller line comprising at least 1.0GQ meters of length under the frames; while the second production line extends for about 1. SQ0 at 2,000 meters, it comprises in sequence the second line of driving rollers : its second welding booth and: verification, being that the second line of roller bearings is comprised of at least i, QQQ meters of its extension under the frames; the first and second production lines comprise about 150 to 330 drive rollers, cad,
  • the so-called central construction site comprises in parallel the first and second lines of driving rollers and, between the first and second lines, the central part of the construction site where the columns of ducts are stored, being that over all the extension of the central part of the construction site is provided with a lifting frame, the central construction site comprising, in the modality now exemplified, approximately 54 to 84 porticoes of laying, each frame comprising at least one overhead crane.
  • the second embodiment of the present invention provides a manufacturing process ; assembly and oNstruction continues with progressive displacement of pipe sections in usa spoolbase comprising ⁇
  • lifting systems which comprises several fixed frames equipped with working electric cranes and synchronization for the lifting of the column from the first row of roulette wheels and deposition of said column in the central area for storing tubes ("lung" stock);
  • said supports can be of; types (a) self-supporting supports capable of supporting u, duct line ? (b "self-supporting" triplex supports ' coi capacity: for up to three lines of pipelines) shoes with four or more floors shoes of the piperaok type; all supports comprising motorized rollers to allow the displacement and ⁇ spaces of the duct in axial direction in the direction of the winding spool of this data inside the vessels
  • the displacement of one or more lines ducts of the storage circuit must be made continuously and towards the boarding point of the spool of the device that receives the column, arranged in a vessel, referred to continuous and uninterrupted displacement having directed to a stock circuit of its total maximum capacity between 4, 0 to 7.0 kilometers, not only limited to these lengths, [00072] nevertheless, said displacement can take place and direction other than the embarkation point of the wound section, is arranged in shipment.
  • both methods the production of the columns by the driving roulette line in the length between 500 to 1500 meters can: be made with each tstalk column] of 500 meters to complete or total section (line of tubes) of 1500 meters in a single operation, using 3 welds ⁇ with. welds in 3 distinct phases, root weld pass, filler weld pass and finish weld pass, all procedures occurring in parallel or starting at the same time and with the column in. ori passing over the driving rollers.

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Abstract

A presente invenção consiste de um processo de fabricação, montagem e construção continua com deslocamento progressivo de tramos tubulares de aço ou polimeros em linhas de dutos individuais, tendo por objeto mecanizar e automatizar ao maximo o processo da tecnica anterior, eliminando ou mitigando substancialmente ineficiencias e riscos atualmente verificados; redução drastica do tempo das embarcações paradas nos pieres pagando diarias carissimas; aumento na qualidade das soldas inspeções e todo processo, e preve, no interior da unidade fabril, de uma ou mais cabines de soldagem e uma serie de dispositivos de suportes por roletes motrizes e de giro livre sincronizados que suportam os segmentos de tubos e ao mesmo tempo permitem o movimento de toda coluna (Stalk) sem interferencia externa, apos a união dos varios segmentos de tubos (soldados entre si), em comprimento variavel, sendo que para as modalidades abordadas na presente invenção, cada coluna (Stalk) pode possuir cerca de 1,2 km de comprimento ou mais.

Description

PROCESSO DE FÂ RIC&çIú, MQHTAGEM E CONSTROÇAO CGETÍNOA COM DESLQCÃMEMTO PROGRESSIVO DE TEÃMGS DE TUBOS EM DMA SPOGbBASB
Sumário da Invenção
[0001] A presente invenção consiste de u processo de fabricação, montagem e construção contínua com deslocamento progressivo de tra os tubulares de aço ou polímeros e linhas de dutos individuais de forma a ser utilizada na çonstração de colunas em formei de dutos de produção e condução de hidrooarbonetos água,, produtos químicos, serviços, utilidades, instrumentação, eietrodufcos e controle, para aplicação e águas submarinas (Gffshorej e terrestre (onshore) na aplicação de tubos de condução para dutos terrestres, sejam eles Instalados enterrados, em fainas terrestres acima do nível do solo: [dutos aparentes) , em vaias abertas, túneis, micro túneis, em dutovias e em pípe racks, especifíoamente para a modalidade de alimentação continua para uma Spoolbaset ou base/píer naval para navios do tipo de carretel
Figure imgf000003_0001
Layf
X»ay e Balsas com WDP", co auxílio de Stinger ou não) , o termo '‘Spoolbasid compreende uma instalação e terra usada para facilitar a colocação; soldagem e montagem continua de tubos para a produção dutos na condução de petróleo e gás offshore >
Técnica .Anterior
[0002] O processo da presente invenção foi concebido para < solucionar problemas crónicos do estado da técnica. Conforme verificado, á atual configuração para produção de colunas de tubos (stalks) e u a Spoolbase evidencia situações com restrições de acesso, dificuldade de mobilização de máquinas e equipamentos, condições adversas para operação de equipamentos, necessidade e dependência de profissionais extremamente capacitados, com habilidades individuais especiais e acima da média/ be co o ter experiência exacerbada para contornar as dificuldades era posições de soldagem e inspeções dificultosas, sendo que a superação ds tais dificuldades hão garante que seja evitados danos aos revestimentos dos tubos, estresse e fadiga por númer©: de ciclos no grau dõ: aço com deformações desnecessárias decorrentes da movimentação e deformações exageradas causadas po maquinas- inadequadas, péssima manipulação,· bem como riscos de acidentes com perdas humanas.
[0003] Ainda, o processo de fabricação, montagem e construção da presente invenção reduz drasticamente o tempo envolvido na consecução de montagem de tubulações em u a ou qualquer Spoolbase tradicional, eliminando a necessidade do manuseio direto dos tubos durante o posicionamento definitivo das linhas de duros, reduzindo também a necessidade de grandes áreas de canteiro de obra, bem como a exposição da equipe de montadores a condições insalubre® e/ou perigosas. Resolve e definitivo o© riscos e as interrupções das operações per interferência negativa e efeito de intempéries e automatiza por completo toda a operação sem contato humano.
[0004] do procedimento ds técnica anterior, todas as operações são realizadas de forma rudimentar, a começar pelo deslocamento axial da tubulação dentro da primeira cabine de solda, que é feito através de talhas manuais do tipo catraca, eomu ente conhecida co o Tyfor@0. Referida movimentação é de alta imprecisão e demanda riscos de acidentes e danos ao revestimento e 'ovaliraça©f de tubos.
[0Q05] D procedimento da técnica anterior resumidamente compreende a construção de diversas colunas de tubos: de cerca de 1 km de extensão em um pípe shop mediante soldagem de diversas seções de tubo que podem variar de 6r 12 ou 18 metros, referidas colunas sendo posteriorraente deslocadas por tração pontual, ou mais especiricaraente rebocadas para fora do pipeshop por equipamentos improvisados se a menor precisão e,·· após posicionamento determinado, deslocadas por máquinas inadequadas (Escavadeiras mecânicas: } para uma pilha de estoque "pulmão^. Referida coluna fica armazenada na referida pilha de estoque ^pulmão" até que, após a chegada de um navio para embarque da linha de tubos, geralmente de cerca de 5 k de extensão, referidas colunas são deslocadas, u a a u a para uma linha de roietes, sendo que a primeira coluna a ser deslocada para a linha de roietes é novamente deslocada por tração atê determinada posição, com uma de suas extremidades sendo afixada de forma apropriada no navio do tipo de carretel, e a outra extremidade da referida primeira coluna sendo soldada a uma extremidade de u a segunda coluna, também armazenada no estoque ^pulmão" © que é deslocada laterálmente para a mesma linha de roietes que recepcionou a primeira coluna. Todo o Referido processo ocorre de forna contínua até que a linha de tubos esteja completa,
[ 0006] A construção da coluna do pipeshop també obedece a. procedimentos peculiares, Ãpôs a construção de um primeiro trecho, ainda no interior da cabine de solda, é fixado um dispositivo d© cabo de aço e uma das: extremidades do primeiro tubo do segmento de tubos, i, e, a extremidade que não está soldada ao segundo tubo (a jusante) do segmento de tub » Este dispositivo impreciso e de alto risco de rompimento ê preso a uma retroesc vadeixa, trator, ou qualquer outro equipamento de tração, para fracionar o segmento de tubos em formação, a medida em que outros tubos são adicionados (por soldagem) para formaçao da coluna (Stalk} Referido fracionamento F considerado impreciso e de alto risco á medida que cada tubo é adicionado (por soldagem) a coluna (Stalk) e o se peso aumenta a cada tubo adicionado por solda,
[0007] Om agravante a tal procedimento de tracionamento está no fato de o vetor da força de tração# e razão d© limitações fisícas e espaciais# não estar alinhado ao eixo horizontal axial da coluna d tubulação disposta em u a linha de roletas. Tal disposição construtiva e de execução pode ocasionar# e no rnais das vezes de fato ocasiona, diversos incidentes# dentre eles o desalinhamento ou flambagem da tubulação por sobre os relates# o próprio pulo da coluna de ci a dos roietes com repercussões gravissí as e danos colaterais derivados do: desalinhamento provocado pelo fracionamento atualmente empregado no alinhamento dos tubos para soldagem dentro da primeira cabine de soldagem,
í 0008 j A coluna de cerca de 1 km. (dependendo do espaço: disponível no canteiro de obras e/ou da embarcação) é# portanto# tracionada até o fim de uma primeira linha de roietes para então ser movida lateralmente para u a pilha de esfocagem# disposta lateralmente m r lação a referida primeira linha de roietes
Í0GD91 fonto muito sensível da presente invenção# o deslocamento da coluna (Stalk) para a pilha de estoeage atnal ente se dá de maneira rudimentar, mediante utilização de escavadeiras adaptadas para içar e transladar as colunas# uma a uma# e trechos de 50: metros da coluna de cerca de 1 km# conforme mostrado de maneira esquemática pela Figura 8, Sssa movimen ação de colunas depende de diversos fatores , a saben condições meteorolõqieas favoráveis, condições do solo aonde opera e circulam as máquinas, acentuada dependência de diversos operadores com habilidade e destreza acima da média para operação das escavadeiras, coordenação e esimlo. Sincronismo dos diversos operadores para deslocar a coluna sem provocar danos a mesma.
[00010] Tais fatores efetívamente encarecem, atrasam e tornamcomplexa a operação de deslocamento das colunas, alé de representarem elevado risco â boa execução e qualidade finai do produto resultante, bem como risco evidente à vida de pessoas envol idas co o processo .
[00011] 0 mesmo tipo de operação de deslocamento para a pilha de estocagem é realizado quando do deslocamento das colunas da pilha e estocagem para a linha de roletes que levará as colunas para a segunda etapa de soldagem, dobrando os riscos decorrentes do deslocamento: rudimentar aci a indicados,
[00012] Cabe notar ainda que cada uma das etapas de deslocamento de uma coluna conforme realizado atua mente consome cerca da S á 6 horas nesta moviment ção.
[00013] Nesse ponto, frise-se que as colunas sâo: retiradas da pilha de estocagem para a linha de roletes para serem soldadas umas com as outras, referida soldagem ocorrendo co umente exs três etapas: passe soldagem de raiz, passe de soldagem de enchimento, e passe de soldagem de acabamento; sendo que as três soldagens que ocorrem nessa etapa consome cerca de oito horas ,
[00014] O tempo estimado para fabricação de cada trecho de tubulação {coluna} de 1,3 k é de cerca de 6:€0 horas, sendo que para a fabricação d linha definitiva de çerea de 5 km são acrescentadas mais 12 horas de deslocamento linha de roletes-- pilha de a az&nagem-linha de roletes e 24 hs de soldagem, perfazendo quase 7Ú0 horas, a um custo s riscos elevadíssimos , [00015J O tempo acima estimado não leva em consideração possíveis condições climáticas desfavoráveis, ausências de pessoal especializado: inesperadas, e te o de carregamento do navio, uma vez que o enrolamento em carretel tem que ser realizado lentamente e as colunas e 1,3 km somente são soldadas ú as ás outras apôs ø enrolamento de cada trecho, rião sendo absurdo estimár em cerca de 750 horas todo c processamento:, da fabricação das colunas até o efetivo carregamento/embarque no navio.
[09016] O processo de fabricação, montagem e construção da presente invenção otimiza e reduz todos os riscos operacionais, falhas de qualidade do produto final, prazos de execução; e reduz custos de construção e riscos inerentes ao processo de montagem, e nítida superação: de problemas verificados na técnica anterior decorrentes do método pratícamente manual e artesanal de construção de linhas de dutos em Spoolbase atualmeute verificado.
Descrição das Figuras
GΌ0017] A Figura 1 representa u a segunda modalidade da presente invenção evidenciando duas linhas de rodução, uma primeira linha (1) que produz as colunas (10) e u a segunda linha de produção (£0) que une as colunas (10) umas as outras, um canteiro (25) com estoque pulmão (30) e pórticos (15), bem co o pátio ds estocagem de linhas de dutos prontas (6:5);
[00018] Â Figura 2 representa uma primeira modalidade dá presente invenção evidenciando duas linhas ds produção, u a primeira linha (1) que produz as colunas (10) e u a segunda linha de produção í Q que une as: colunas (10) ninas às out as, ixm canteirõ: com estoque pulmãe (30) e pórticos {13) , sendo mostradas ainda uma primeira linha de roletes (16) e uma segunda linha de roletes otrizes (26) f he co o estoque dó tubos (2) para alimentação da primeira linha de produção ( 1) /
[00019] A Figura 3 compreende uma vista em perspectira e esquemática do estoque ''pulmão" (30) e pórticos (15) conforme disposição prevista para a segunda modalidade da presente invenção, evidenciando ainda as pontes de rolagem (36 e elementos de sustentação de colunas (17) do canteiro central
(15) f bem como roletes motrizes automatizados e sincronizados (6) da primeira linha de roletas (16): e oonjunto de roletes motrizes e piperack (46) da segunda linha de roletes motrizes (26) ,
[00020] As Figuras 1, 5> 6 e 7 ilustram o processo da presente invenção aplicado â primeira modalidade, com o deslocamento da coluna (10) da primeira linha de roletes (16) conforme Figura 4, e posterior disposição da mesma no estoque "pulmão" { 30), conforme Figura 5. Apôs, a ponte de rolage (36) iça uma coluna (10) conforme mostrado na Figura 6, referida coluna sendo disposta na segunda linha de roletes (26) :í em um piperack. (46) conforme previsto na segunda modalidade da presente invenção
[60021] A Figura 8 ilustra a for a de deslocamento da coluna conforme atualmente executado*
, [Õ0G22J A Figura 9 ilustra u piperack (46 co três roletes motrizes (6) instalados, a titulo emempllficatívc, apenas, uma vez que referido piperack pode, e havendo necessidade, compreender mais de três níveis com mais de três roletes*
[00023] A Figura 10 ilustra u piperack (46) com tris roletes motrizes (6) instaladas e colunas (10) dispostas sobre os roietes motrizes
Figure imgf000010_0001
[ Q0:0241 A Figura 11 ilustra um roleis motriz (6! empregado na presente invenção*
[OOG25J A Figura 12 compreende u a vista superior da primeira linha de produção (1} e seu corr spondente estoque "puX âQ"' (2) de tubos
[00026] A Figura 13 Ilustra u a embarcação do tipo carretel [06} sendo carregada de: u a linha f 50); .
[0002?] A Figura 14 ilustra uma coluna (10) da presente invenção em u rolete suporte (SO) disposto na parte final da linha de roiete motrizes (26): da segunda linha de produção (20) cuja propósito especifico é não permitir que a coluna (10) enviese para cima, ou lateralmente, mantendo a direção da segunda linha de produção (20 } ,
ôOuli] As Figuras 15 e 16 ilustram a fabricação de colunas (stalk) e linhas de dutos de diversos diâmetros, ao mesmo tempo e em fases simultâneas d deslocamento:.
Sumário da Invenção
[0002:9] 0 método tradicional de montagem de tubos para transporte de fluidos (oleodutos, gasodutos tubos para outros derivamos , adutoras, etc.), bem coma de eletrocuto e tubos de serviço auxiliares com o objetivo construtivo de fabricação, formação e transporte, a partir de tubos unidos e segmentos de tubos - de comprimento conveniente à utilização pretendida de colunas (stalks) até o sitio de montage onde são dispostos e pilh s de estoque, em arranjo apro i adamen a paraleio unidade fabril (galpão· próxima ao traçado de linhas de montagem, após o que são removidos para dentro da unidade fabril (galpão) s dispostas alinhadamente e uma linha de soldagem ("fire Une"} um a um para soldagem, ou ea conjuntos pré~unidos por meio de solda prévia e antecipada (duques ou ternos} .
Q0G3G] ¾ presente invenção tem por objeto mecanizar e automatizar ao máximo o processo da técnica anterior, eliminando ou mitigando substancialmente ineficiências e riscos atualmente verifícadosg redução drástica do tempo das embarcaçdés paradas nos píeres pagando diárias caríssimas; aumento na qualidade das soldas inspeções e todo processo,
00Q313 õ processo da presente invenção prevê, no interior da unidade fabril, de uma ou mais cabines de soldagem e uma série de dispositivos de suportes por roletas motrizes e de giro livre sincronizados que suportam os segmentos de tubos e ao mesmo tempo permitem o movimento de toda coluna (Sta k) se interferência externa, após a união dos vários segmentos: de tubos (soldados entre si), e comprimento variável, sendo que para as modalidades abordadas na presente invenção, cada coluna (Stalk) pode possuir cerca de 1,2 km de comprimento ou ais ,
[00032] Feita a união de vários segmentos de tubos e formada a primeira coluna (Stalk) á soldada com de cerca de 1,2 km (maiores ou menores cumprimentos ) de extensão, é feita verificação de integridade e regularidad estrutural e de soldagens da mesma, esta é movimentada para frente mediante tração por roletes motrizes em coordenação de forma que a coluna saia da unidade fabril e seja conduzida ao pátio externo, no mesmo alinhamento da linha de soldagem ("fire Une") a Nenhuma interferência humana ou risco de ações externas^ deletérias ,
[0:0033] ¾ coluna (''Stalk") é deslocada por linha de roletes externos otrires sincronizados para o pátio auxiliar de produção, onde deterá ser movida para uma área central da linha de produção do canteiro de obras {^Spcolbaseff) por içamento mediante sistema de pórtico fixo dotado de pontes rolantes elétricas e sincronizadas para içamento vertical e deslocamento {translado} lateral de toda a eoluxra de tubos de u a só ?es, m u a única operação, em tempo estimado de 4 minutos, contra as estimativas de 4 a 6 horas anteriores p io sistema antigo} o arranjo e combinação entre as potências das estruturas {pórticos} e equipamentos elétricos do são dimensionados para o referido sistema possuir capacidade de Içamento e tração suficientes que possibilitem a operação d sej ada.
[00034] A movimentação vertical e horizontal dos tubos
(:"St&.lks,f} é executada mediante acionamento do sistema de içamento e deslocamento de tubos (pórticos e talhas elétricas) de form.a integraliaente sincronizada, automatizada e sem qualquer interferência humana direta, quer por manuseio de equipamentos no chão de obra quer peia necessária expertise para realização no método da técnica anterior,
[Q0035] Referido sistema de içamento está disposto e diversos pórticos que compreende as estruturas fixas dotadas de: pontes rolantes elétricas e sincronizadas, ao longo de cerca d© Ik de extensão (ou ais] ? os pórticos estando dispostos a cada 10-30 metros, dependendo da configuração que se queira para a linha de produção, cada pórtico compreendendo um dispositivo de içamento/talha elétrica remotamente operado e em sincronização com os demais dispositivos de Içamento/talha elétrica dé cada pórtico de içamento, sendo que todas as operações dos pórticos são monitoradas por câ eras de vídeo e sensor©® de redundância operacional que detecta regularidade de acoplamento de garras, peso e esforço esperado para o içamento, velocidade, controle e efetividade do: translado da coluna.
[§0036] Todos esses elementos de monitoramanto, medição e segurança são verificados a partir de u a única cabine de controle remota que fiscaliza e controla:/ registra grava é meio digital todos os procedimentos automatizados, inclusive o deslocamento de colunas pelas linhas de roletes motrizes.
[00037] Ressalte-se nesse ponto que a configuração de cada linha de produção dependerá do vão en re os pórticos e/ou da capacidade de cada dispositivo de içamentc/talha elétrica, o que torna o processo da presente invenção perfeitamente adaptável e modular, de acordo com a necessidade que se apresente .
[000381 Uma outra caracteristica do processo da presente invenção reside no fato de poderem ser fabricadas colunas [Stalk) e linhas de dutos de diversos diâmetros, ao mesmo tempo e em fases simultâneas de deslocamento, sem que as configurações da planta de fabricação tenham gue ser alteradas ou ajustadas.
[00039] Após o lançamento da coluna (Stalkí de cerca de lia [ou mais) na primeira linha de roletes motorizados disposta iateralmente e relação à área central de armazenamento da linha de produção (Fíreline principal) , o sistema da içamento é acionado e o tube disposto na linha de roletes motorizados é içado pelos dispositivos de içamento das estaçõe e disposto na área central de armazenamento da pilha de tubos [estoque '"pulmão"! .
[§0040] Mote-se que a primeira linha de roletes que transporta a coli a a partir <iâ linha de pro ução (fireline) para a área central de armazenamento de tubos está parcialmente disposta sob os pórticos de iça ento,
[00041} Na sequência, a mediante demanda especifica,· os pórticos de iça ento, mediante os dispositivos^ de Içamento/talha elétrica e coordenação e síncronia, proveem o deslocamento da coluna para uma segunda linha de roletes motorizados de transporte de tubos (Fireline secundária) , paralela a área central âe armazenamento de tubos; e em lado oposta a primeira linha de roletes motorizados de transporte de tubos,
[00Q42J Da mesma forma que a primeira linha de roletes transporta a coluna da linha de produção (fireline principal) para a área centrai de armazenamento de tubos, a segunda linha de roletes motorizados é transporte também está disposta sob as estaçóes de içamento e transporta a coluna para uma segunda linha de produção (fireline secundária} ,
[00043] hote-se que a segunda linha de roletes que transporta a coluna a partir da área central de armazenamento de tubos para a segunda linha de produção (fireline) está psrcialment© disposta sob os pórticos de içamento,
[OOG443 Nesse ponto, cabe observar que ©: processo da presente Invenção não apresenta diferenças quanto às etapas de fabricação de colunas, transporte © armazenagem e estoques "pulmão^ para posterior utilização, mas si quanto ao medo oper cional empregado, muitíssimo mais eficiente, rápido e seguro,
GQ00453 Na sequência, apos o deslocamento do tubo para a segunda linha de roletes motorizados de transporte de tubos, a coluna é deslocada em direção a uma segunda fireline: secundária para soldagem {© posterior verificação de integridade da soldagem e da coluna} do revestimento das jantas de campo e das colunas umas ãs outras, referido deslocamento se dando prefsreucialmente ta bé em direção ao ponto de embarque do tramo bobinado, disposto em embarcação
[000461 Destarte, nessa primeira modalidade, o sistema da presente invenção, plena e fotaimente automatizado, provê alimentação de linha de tubos de cerca de 5km ou ais em tempo substaneialmente reduzido, com maio segurança e Gonfiabílidâde de: integridade da linha resultante,
[06047] K presente invenção prevê ainda uma segunda modalidade, ilustrada de forma geral ma figura 1, que compreend as seguintes etapas da primeira modalidade, quais seja i
a fabricação de colunas de tubos de Ifc (on mais) de entensão em u a flreline principal, mediante soldagem de diversos segmentos de tubos;
- o deslocamento da coluna de cerca de Ik de extensão pela primeira linha de roletes disposta so os pórticos de içamento que transporta a coluna da linha de produção (fireline principal} para a área central de armazenamento de tubos (estoque " ulmão") , igualmente disposta sob os pórtico de içamento,
- o içamento do tubo da primeira linha de roletes disposta sob ©s pórticos de içamento para a áre central de armazenamento de tubos mediante sistema de içamento que compreende diversos pórticos finos dotado de pontes rolantes elétricas funcionando e sincronia para o içamento da coluna a partir da linha de roletes © disposição da referida coluna na área central de armazenamento de tubos [estoque "pulmão"'} , e ~ içaroento da coluna a partir da área central de armazenamento de tubos para a segunda linha de coletes disposta sob os portlcos de içamento? paralela á área central de armazenamento de tubos e e lado oposto a primeira Unha de roletes motorizados de transporte cie coluna.
[ÍÍG048J Â diferença entre a primeira e a segunda modalidade decorre do fato ú a segunda modalidade ser proTida? e u a pista (arruamento) com suportes compreendendo roletes otrizes automatizados e sincronizadoras* dispostos e estruturas tríplex ,xautoportantas" de aior numero de andares ou piperaoks ? com extensão adequada de cerca cie 5 ¾m ou aia, de pelo menos u a linha? ou mais quantas necessárias para prover comprimento integral ao traçado da coluna pretendida? com o deslocamento dos tubos de Ifca pela segunda linha no mesmo sentido ao deslocamento £eite> pela primeira linha? continusmente: em direção ao ponto de embarque e alimentação completa de toda capacidade do carretel do dispositivo que recepclona a coluna? disposto em embarcação.
[00049] Na segunda modalidade? referido deslocamento na segunda linha se dá e direção a u a segunda "fifelíne"? oposta à fireline que procedeu â fabricação das colunas (stallcs) de cerca de 1?Õ km? que compreende uma segunda estação de soldagem e verificação para unir as referidas colunas? referido deslocamento sendo direcionado para u circuito continuo e ininterrupto de estoeagera? na modalidade apresentada e ilustrada nas Figuras 1? 2? 3? 4? 5? 6? 7? 9?
10? 11 com capacidade de armazenar um ou mais colunas de tubos com cerca de 5 k e conjuntos de roletes (pipe racks ) com mais de u andar de armazenagem (ver Figuras 9 e 10) o referido deslocamento continuo e ininterrupto tendo diracionamento para um circuite de estocagem de sua total capacidade máxima entre 4,0 a 7,0 quilómetros,, não se limitando somente a estes comprimetos ,
[00050] Ha segunda modalidade, os tubos resultantes são armazenados em ^est ntes^ aguardando o momento de serem embarcados» Conforme ilustrado na Figura 1, u a linha em forma de gota, mas não se limitando a esta forma, podendo assumir qualquer outra forma para aumentar © trecho de 5 K para muito maior, Esta estrutura ultíplex e posicionado e está disposta após a segunda "fireline" para armazenamento dos tubos de cerca de 5km de extensão ou mais,
[QQQSi] essa modalidade, o tempo total da operação, desde a fabricação das coluna até o embarque, é substancialmente reduzido: em ratão da integral automação e a não interrupção de fases de procedimentos Hão obstante, a grande vantagem operacional reside no fato de pode ser estocada uma ou ais linhas de dufos de cerca de 5 tem, sem paralisar a produção de colunas de cerca de 1 km
[00052] Ressalte-se que em ambas ás modalidades apresentadas, o deslocamento e içamento de colunas é feito mediante movimento sincronizado a automatizado, programado e controlado a partir u a cabine de controle principal disposta e posição apropriada na linha cie produção, podendo compreender ainda ma.is de u a cabine de controle para cada etapa do prooesaamento .
t;00053 ] Para se ter uma pálida ideia das vantagens advindas do sistema da presente invenção, o fato de serem armazenadas linhas de dates de 5 K ou maia, proporciona uma menor permanência da embarcação para embarque da mesma (cerca de U$ 300, 000 » 00 (trezentos mil dólares) par dia) ; u a maior rapidez na entrega do podido total; um melhor aproveitamento de tempo e espaço fabril , entre outras vaxitagenS: secundárias.
{00054j Fox exemplo,· e uma encomenda de uma linha de tubos/coluna de cerca de 90: quilómetros, consi e ando-se que u navio, devidamamie carregado com uma linha de 5 k deve necessariamente zarpar para iniciar a instalação da mesma e sô retorna ao ponto de embarque de linha de tubos/coluna após tempo considerável e> no xaais das vezes, incerto pois que dependente de condições climáticas a técnicas favoráveis, estimado e cerca de uma a duas semanas, pode-se prever com a utilização do sistema da presente invenção o embarque quase que imediato de u a segunda linha de tubos de cerca de 5 kx¾ tao logo a embarcação retorne ao ponto de embarque„
{00055] Co o consequência:, o tempo par prover u a linha de 90 k dê extensão é extxe axaente reduzido ao utilizar-se a segunda modalidade da presente invenção, complement r e alternativa à primeira modalidade, quando comparada à técnica ante io o
[00056] ÃS vantagens da presente invenção quanto ao estado da técnica são evidentes, pois que são providos métodos de construção de colunas de forma mais rápida e consistente, com maior segurança quanto a integridade das colunas (stalks) resultantes e se os riscos inerentes ao atual procedimento, sendo de considerar-se evidente vantagem comercial; financeiro e económico o fato de os métodos da. presente invenção proverem produto final de melhor qualidade: e em tempo substanciaImente mais curto, diminuindo os custos financeiros e operacionais na instalação de linhas de dutos submarinas.
[00057] Ressalte-se que e ambas as modalidades, a produção das colunas pela linha dê rolete motrizes no comprimento compreendido entre SOO a 1500 metrou pode ser confeccíonadas COTEI cada coluna (stalk) de 500 metros para perfazer o um tramo total (linha de tubos) de 1500 metros em uma única operação, utilizando 3 soldaduras e com soldas e 3 fases distintas, passe de solda raiz, passe de solda de enchimento e passe de solda de acabamento, todos os procedimentos ocorrendo em paralelo cora início no mesmo tempo e com a coluna e : movimenta passando por sobre os roletas motrizes.
Exemplos de aplicação da presente invenção:
[0005:83 Alguns exemplos em que o sistema e processo da presente intenção encontra aplicação é no: caso de fabricação tubos para segmentos industriais, resfrladores de usinas nacleares, piares multifuncionais, túneis, micro túneis, risers de produção? eletrodutos multifâsieos submersos/subterrâneos e submarinos.
[00059] A ravés do sistema da presente invenção, a montagem da tubulação passa a ser remota e se emba gue sequencial, através de elementos pré-lnstaiados , sem os inconvenientes climáticos e das operações de manipulação: e: iça ento dos trames de tubos .
[Ό0060] Não obstante ilustrada a presente: invenção de acordo co uma concretização atualmente preferida, compreende-se que a mesma não ê limitativa da invenção, uma vez que alterações e modificações se evidenciarão de pronto sós técnicos |. luz da exposição precedente, ®ox isso, a invenção não dever ser limitada tao somente pelo escopo das reivindicações seguintes,
Descrição das Modalidades Preferidas s
[00D61] Im u a primeira modalidade, o processo da presente invenção compreende
- a fabricação de colunas de tubos e uma primeira linha de produção (fireline principal} , mediante soldagem de diversos segmentos de tubos;
- o deslocamento da coluna por uma primeira linha de roletes que se estende a partir da parte: final da primeira linha de produção (fireline principal} que transporta a coluna da primeira linha de produção (fireline principal) para a área central de armazenamento de tubos (estoque "pulmão") , disposta sob os pórticos de iça enta, a primeira linha de roletes estando disposta em parte de seu trajeto sob os pórticos de rçamento;
~ o íçamento do tubo da primeira linha de roletes disposta sob os pórticos de íçamento para a área central de armazenamento de tubos mediante sistema de Íçamento que compreende diversos pórticos fixos dotados de pontes rolantes elétricas funcionando em. sincronía para o Íçamento da coluna a partir da primeira linha de roletes e deposição da referida coluna na área centrai de armazenamento de tubos (estoque "pulmão^} ;
- o íçamento da coluna a partir da érea central de armazenamento e tubos par® uma segunda linha de roletes disposta sob os pórticos de Íçamento, paralela á área central de armazenamento de tubos e e lado oposto a primeira linha de roletes motorizados de transporte de coluna; e
- deslocamento da referida coluna disposta na segunda linha de roletes motorirados de transporte de tubos, a coluna sendo deslocada e direção a u a segunda fireline secundári para soldagem d coluna, por uma de suas extremidades, com outras colunas ja dispostas na fireline ou a serem dispostas, sendo que após a referida soldagem, de forma concomitante:, é realizada a verificação de integridade da soldagem, do revestimento das jantas de campo e cias colunas entre elas nessas»· referido deslocamento se dando em direção ao ponto d© embarque do treino bobinado, disposto em embarcação
[00062] besta modalidade, as colunas a sere fabricadas podem compreender entre 500 a 1,500 metros de extensão, maia preferencíalmente entre 600 a 1,200 metros de extensão, sendo que s segmentos de tubos utilizados na manufatura das colunas compreenderem segmentos de tubos de 6 a 18 metros de extensão» ndaf o processo da presente invenção admite segmentos e "dõuble joint" de 24, 36 oti 48 metros,
[000:63] Gs segmentos de tubo da coluna resultante compreendem determinado diâmetro, o diâmetro d© cada coluna podando variar de acordo com O diâmetro do segmento de tubo utilizado, sendo que na configuração ora proposta: os segmentos d© tubo compreenderem dimensões de cerca de 76, 20 mm (3" polegadas} a cerca de 1.524, 00 mm (60® polegadas] de diâmetro, o que não impede que segmentos de tubo diâmetros menores/maiores sejam utilizados; independente da espessura © do grau do aço da parede de cada tubo, regidos peias normas ÃSTM APIç :AN:SItMBR;DXb;Bb, SA, , dos aços de suas paredes e todos os seus graus, compreendidos entre os API de X50 a 50.20
[00064.1 Na primeira modalidade,: a primeira linha de produção se estende por cerca de 1»500 a 2.0X50 metros, e compreende em. sequência uma primeira cabine de soldagem e verificação e a primeira linha de rolete motrizes, sendo que â primeira linha de roletes motrizes está compreendida em peio menos 1.0GQ metros de sua extensão sob os pórticos; enquanto que a segunda linha de produção se estende por cerca de 1. SQ0 a 2.000 metros, a compreende em sequência a segunda linha de roletes motrizes: s u a segunda cabine de soldagem e: verificação, sendo que a segunda linha de roletes otrizes está compreendida em peio meno i,QQQ metros de sua extensão sob os pórticos; as primeira e segunda linhas de produção compreenderem cerca de 150 a 330 roletes motrizes, cad ,
[00065] da primeira modalidade, O assim denominado canteiro central compreende em paralelo as primeira e segunda linhas de roletes motrizes e, entre as primeira e segunda linhas, a parte central dc canteiro onde são armazenadas as colunas de dutos, sendo que por sobre toda a extensão da parte central do canteiro estarem dispostos pórtico de içamento, o canteiro central compreendendo na modalidade ora exemplificada cerca de 54 a 84 pórticos da íoamento, cada pórtico compreendendo pelo menos u a ponte rolante .
[000663 Uma outra caracteristiea muitíssimo importante reside no fato de o processo da presente intenção ser integrsl ente automatizado sendo controlado e auditado de forma remota, mediante controle e monitora e to a partir de uma ou ais cabines de controle e monitoramént©, referidas uma ou màis cabines estando dispostas no canteiro de obras ou nas suas imediações
[00067] Conforme se depreende acima, o processo da presente intenção permite que sejam fabricadas colunas (Sbaifc) e linhas de dutos de ditersas diâmetros e extensões, ao mesmo tempo e e fases simultâneas de deslocamento, sem que as configurações da planta de fabricação tenham que ser alteradas ou ajustadas de forma substancial, cabendo salientar ainda que o deslocamento da linha pode se dar e direção a direção outra que não a do ponto de embarque do tramo bobinado, disposto e embarcação ..
[00068] & segunda modalidade e muito se parece com & rimeira modal idade, o que afirma e garante unidade de invenção
[0QO6'3] h segunda modalidade da presente invenção provê um processo de fábricaçãO; montagem e oQnstruçãó continua com deslocamento progressivo de tramos de tubos e u a Spoolbase compreendendo å
- a fabricação de colunas de tubos e uma primeira linha de produção (fireline principal), mediante soldagem de diversos segmentos de tubos;
- o deslocamento da coluna por u a primeir linha de roletas que se estende a partir da parte final dá primeira linha de produção (fireline principal) que transporta a coluna da primeira linha de produção (fireline principal) para a área central de armazenamento de tubos (estoque '' ul ão") ? disposta sob os pórticos de iç mento, a primeira linha de roletas estando disposta e parte de seu trajeto sob os pórticos de içamento;
~ o içameato do tubo da primeira linha de roletes disposta sob os pórticos de Içamento para a, érea central de armazenamento de tubos mediante sistem de içamento que compreende diversos pórticos fixos dotado de pontes rolantes elétricas funcionando e sincronia para o içamento da coluna a partir da primeira linha de roletas e deposição da referida coluna na érea central de armazenamento de tubos (estoque "pulmão") ;
~ o içamento da coluna a partir da área central de armazenamento de tubos para uma segunda linha de roletes disposta sob os pórticos de içamento:, paralela à áre central de armazenamento d tubos e em. lado oposto a primeira linha de roletes motorizados de transporte de coluna; ~ deslocamento da referida coluna disposta na segunda linha de roletes motorizados ds transporte de tubos? a coluna sendo deslocada em direção a. uma segunda fireline secundaria para soldagem da coluna? por uma de suas extremidades ? com outras colunas á dispostas na fireline ou a sere dispostas? sendo que após a referida soldagem? d© forma concomitante? é realizada a verificação de integridade da soldagem e dás colunas slas mesmas? referido deslocamento se dando em direção ao ponto de embargue do tramo bobinado?: disposto em embarcação? referido deslocamento sendo direcionado para u circuito continuo de estocagem; e
- astcoage de linhas de dutos e u circuito de estocagem,.
[00070] ¾s qualificações s quantificações de elementos previstos para a: primeira modalidade são substancialmente as mesmas na segunda modalidade? exceto quanto ao circuito de estocagem? que pode armazenar linhas de dutos de diversos diâmetros? ao mesmo tempo e durante fases simultâneas das etapas de fabricação? sem que as configurações da planta d« fabricação tenham que ser alteradas ou ajustadas? o circuite de estocagem compreendendo u a pista (arruamento) com suportes compreendendo roletes motrizes automatizados « síncronízadoras? dispostos e estruturas autoportanfces ? cor pelo menos capacidade para uma linha de dutos (não: s« limitando só a esta quantidade) t os roletes motrizes send< configurados para? de maneira automatizada e sincronizada, permitirem o deslocamento e despacho de linhas de duto ex sentido axial? sendo que os referidos suportes podem ser do; tipos (a) suportes auto autoportantes capazes de suportar u , línha de dutos? (b suportes triplex "autoportantes"' coi capacidade: para até três linhas de dutosç za) saportes com quatro ou mais andares saportes do tipo piperaok; todos os suportes compreendendo roletes motorizados para permitirem o deslocamento e ^ espachos do duto em sentido axial na direção do carretel de bobinamento deste dato dentro das embarcações„ [00071] Ainda, na segunda modalidade, de forma preferenciai, o deslocamento das uma ou maia linhas de dutos do circuito de estocágem ser feito de forma continua e direção ao ponto de embarque do carretel do dispositivo que recepçiona a coluna, disposto em embarcação, referido deslocamento continuo e ininterrupto tendo direcionamenfco para um circuito de estocâdem de sua total capacidade máxima entre 4,0 a 7,0 quilómetros, não sé limitando somente â estes comprimentos, [00072] hão obstante, referido deslocamento pode se dar e direção outra que nâo o ponto de embarque cio tramo bobinado, âisposto em emfoarcação
[00073] Ressalte-sè que e ambas as modalidades:, a produção das colunas peia linha de roleta motrizes no comprimento compreendido entre 500 a 1500 metros pode: ser confeoclonadas com cada coluna tstalk] de 500 metros para perfazer o u tramo total (linha de tubos) de 1500 metros e u a única operação, utilizando 3 soldaduras © com. soldas em 3 fases distintas, passe de solda raiz, passe de solda de enchimento e passe de solda d acabamento, todos os procedimentos ocorrendo em paralelo oo inicio no mesmo tempo e co a coluna em. ori ento passando por sobre os roletes motrizes.
Descrição de elementos e orde de aparição;
- primeira linha de produção ( 1 }
- colunas (10)
~ segunda linha de produção [20} um cantei o central (25)
estoque pulmão (30)
pórticos (15) ,
pátio de estoesga de linhas de datos prontas (66)/ primeira linda de relere ¾165
segunda linha de roletes (26)
estoque de tubos (2)
pontes de rolagem (36) e
e1ementos de sus entação de oo1unas ( 1 Ί }
roletes motrizes automatizados è sincronizados (6) piperack (46)
rolete motriz (6)
embarcação do tipo carretel (56)
linha (5Q) .
rolete suporte ( 60}

Claims

- RE1VI¾D!CAÇÕES -
L PROCESSO DE EAEEICAÇÃÇh MOMEACEM E OQESTRDÇSÓ CaWTÍMUA COM PESLGGAMBDTÕ REOóRESSIVO DE TR&MGE DE TUBOS EM DMA SPQQ1RASE, cáraoterizado po co reen er as seguintes etapas;
~ a fabricação de colocas e t bos em ama primeira linha de produção (ííreline principal) , mediante soldagem de diversos segmentos de tubos ;
- o deslocamento da coluna por uma primeira linha de roletes que se estende a partir da parte final da primeira linha de produção ífire line principal) que transporta a coluna da primeira linha de produção {fire line principal) para a área. central de armazenamento de tubos (estoque *puImãow) f disposta sob cs pórticos de íçamentoi, a primeira linha de roletes estando disposta em parte de seu trajeto sob os pórticos de íçamento:/
~ o íçamento do tubo da primeira linha de roletes disposta sob os pórticos de íçamento para a área central de armazenamento de tubos mediante sistema de íçamento que compreende diversos pórticos fixos dotados de pontes rolantes elétricas funcionando e síncronía para o Íçamento: da coluna a partir da primeira linha de roletes e deposição da referida coluna na área central de armazenamento de tubos (estoque "pulmão") f e
~ o Íçamento da coluna a partir da área central de armazenamento de tubos para: u a segunda linha de roletes disposta sob os pórticos de içamentcv paralela & área centrai de armazenamento de tubos e em lado oposto a primeira linha de roletes motorizados de transporto de coluna
- deslocamento da referida coluna disposta na segunda linha de roletes motorizados de transporte de tubos ? a coluna sendo dêslocada em direção a uma segunda fireline secundária para soldagem da coluna,, par uma de suas extremidades, com outras colunas jâ dispostas na fireline ou a serem dispostas, sendo que apds a referida soldagem, de forma concomitante, é realísàda a verificação de integridade: da soldagem e, dos revestimentos e das próprias colunas, referido deslocamento se dando em direção ao ponto de embargue do tramo bobinado, disposto em embarcação
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterirado per as colunas terem de 500 a 1,500 metros de extenslo .
3, Processo, de acordo com a reivindicação 1, caraeteriçado por as colunas terem de 600 a 1*200 etrcs de extensão,
4, PROCESSO de acorda co a reivindicação 1, caracterisado por os segmentos de tubos compreendere segmentos de 6 a 18 metro e extensão:,
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação X, caracterízado por os segmentos de tubos compreenderem segmentos em "double joint" de 24 * 36 ou 48 metros,,
61 PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõe 1 a 5, caraeterizado por a coluna resultante compreender segmentas d tubos de determinado diâmetro, o diâmetro de cada coluna podendo variar de acordo com o diâmetro do segmento de tubo utilizado.,
?, PROCESSO, de acordo com a reivindicação 6, caraeterizado por os segmentos de tuba compreenderem dimensões de cerca de 76,20 O’"' Polegadas) a cerca de 1524,00 (60" polegadas) de diâmetro, independentemente da espessura e do grau do aço da parede de cada tubo,. 8. PROCESSO, de acordo co a reivindicação 1# caraeterizado por a primeira linha de produção se estender por cerca de 1.500 a 2,000 motros, estando compreendida na primeira linha de produção u a primeira cabine de soldage e verifreação e a primeira linha de roletes motrizes, a primeira cabine de soldagem e verificação estando disposta antes da. primeira linha de roletes motrizes, sendo que a primeira linha de rolstes motrizes esta compreendida e pelo aenos 1« :QG0 metros de sua extensão safo os pórticos.
9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a segunda linha de produção se estender por cerca de 1,500 a 2.000 metros, estando compreendida na segunda linha de produção uma segunda cabine de soldagem e -verificação e a segunda linha de roletes motrizes, a segunda linha de roletes motrizes estando disposta antes da segunda cabine de soldagem e verificação, sendo que s segunda linha de roletes motrizes está compreendida em pelo menos 1.000 metros de sua extensão sob os pórticos .
10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caraeterizado por as primeitas a segunda linhas de produção compreenderem cerca de 150 a 330 roletes motrizes ,
11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o canteiro central compreender cerca de 54 a 84 pórticos de içamento, cada pórtico compreendendo pelo menos uma ponte rolante,
12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o processo da presente invenção ser integralmente: automatizado.
13. PROCESSO,: de acordo coxa qualquer u a das reivindicações 1 a 1 ? caraeteriça o por o processo da presente Intenção ser controlado e auditado de forma remota, mediante controle e monitosarnento a partir de u a ou mais cabines de controle e monitòramentOf referidas am ou mais cabines estando dispostas no canteiro de obras ou nas suas imediações ..
14, PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o deslocamento poder se dar e direção outra que não o ponto de embarque do tramo bobinado:, disposto em embarcação,
15, PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,
Garacterisado por serem fabricadas colunas (stalk) e linhas de dutos de diversos diâmetros, ao mesmo tempo & e fases si uitaneas de deslocamento, sem que as configurações da planta de fabricação tenham que ser alteradas ou ajustadas,
16, PROCESSO DE FSBR1C¾Ç¾Q, HÔ ¾£¾ E CQHSTRUÇâO COMTÍMUa COM: DISLOCÃMEdTO PROGRESSIVO DE TRãMQS DE TUBOS EM UMA
SPOGtBhSE, carácte irado por compreender as seguintes etapas;
- a fabricação de colunas de tubos em u a primeira linha de produção (fireline principal) , mediante soldagem de diversos segmentos de tubos
- o deslocamento da coluna por uma primeira linha de roletes motrizes qu se estende a parti da parte final da primeira linha de produção (fire line principal) que transporta a coluna da primeira linha de produção Çfire line principal) para a área central de armazenamento de tubos (estoque ''pulmão"), disposta sob os pórticos de içamento, a primeira linha de roletes estando disposta em parte de seu trajeto :sob os pórticos de içamen o;
~ o içamen o do tubo da primeira linha de roletes motrizes disposta sob os pórticos d& iça ento para a área central de armazenamento de tubou mediante sistema de içamento que compreende diversos pórticos fiuos dotados de pontes rolantes elétricas funcionando em sincronia para o içamento da coluna a partir da primeira linha de roletes motrizes ê deposição da referida coluna na área central de armazenamento de tubos (estoque "pulmão"} ,, e
- o içamento da coluna partir da área centrai de armazenamento de tubos para uma segunda linha de roletes motrizes disposta sob os pórticos de içamento» paralela a área central de armazenamento de tubos s e lado oposto a primeira linha de roletes motrizes de transporte de coluna;
- deslocamento da referida coluna disposta na segunda linha de roletes motrizes de transporte de tubos, a coluna sendo deslocada e direção a uma segund fireiine secundária para soldagem da coluna , por uma de suas extremidades, com outras colunas jâ dispostas na fireiine ou a sere dispostas sendo que após a referida soldagem» de forma concomitante,· é realizada a verificação de integridade., da soldagem, do revestimento da junta de campo e das próprias colunas, referido deslocamento se dando e direção ao ponto de embarque do tramo bobinado, disposto em embarcação, o referido: deslocamento continuo e ininterrupto tendo direcionamento para u circuito de estocagem de sua tota.1 capacidade máxima entre ¾,0 a 7,0 quilómetros; não se limitando somente a estes comprimentos ; e
~ estocagem de linhas de dutos em um circuito de estocagem,
1.7 , PROCESSO, de acordo com a reivindicação 16, caracterízadó por as colunas tere de 500 a 1*300 metros de extensão ,
li, Processo, de acordo com a reivindicação 161 oaraeterizadQ por as colunas terem: de €00 á 1,200 metros de extensão
IS. PROCESSO, de acordo co a reivindicação 16, caracterizado por os segmentos de tubos compreenderem segmentos de a 18 metros de extensão,
20, PROCESSO, de acordo com a reivindicação 16, caraeterizad© por os segmentos de tubos compreenderem segmentos em ''doujhle joint" de 24, 36 ou 48 metros.
21, PROCESSO, de acordo com qualquer u a das reivindicações 16 a 20, caxacterirado por a coluna resultante compreender segmentos de tubos de determinado diâmetro, o diâmetro de cada coluna podendo variar de acordo com ® diâmetro do segmento de tubo utilizado e independente da espessura e do grau do aço da parede de cada tubo,
22, PROCESSO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por os segmentos de tubo corapreenderem dimensões de cerca de 76, 20 mm = 3" Polegadas a cerca de 1524,00 m = 60" polegadas de diâmetro,
23, PROCESSO, de acordo com â reivindicação 16, caracte irado por a primeira linha de p o ução se estender por cerca de 1,506 a 2.000 metros, estando compreendida na primeira linha de produção uma primeira cabine de soldagem e verificação e a primeira linha de roletes motrizes, a primeira cabine: de soldagem e verifie&ção estando disposta antes da primeira linha de roletes motrizes, sendo que a primeira linha de roletes motrizes está compreendida em pelo menos 1.000 metros de sua extensão sob os pórticos,
24 , PROCESSO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a segunda linha de produção se estender por cerca de 1*500 a 2*000. metros, estando compreendida na segunda linha de produção uma segunda cabine de soldagem & verificação e a segunda linh de roletes motrizes, a segunda linha de roletes motrizes estando disposta antes a segunda cabine de soldagem e verificação, sendo que a segunda linha de roletes motrizes está compreendida e pelo menos 1 0Q0 metros de sua extensão sob os pórticos .
25* PROCESSQ de acordo com qualquer u a das reivindicações 16 a 24, caracterizado por as primeiras e segunda linhas de produção compreenderem cerca de 150 a 330 rc1etes motrizes *
26. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 25, caracterizado por o canteiro central compreender cerca de 54 a 84 pórticos de iça ento, cada pórtico compreendendo pelo menos uma ponte rolante,
27. PROCESSO, de acordo com. qualquer uma das reivindicações 16 a 26, caracterizado por o processo da presente invenção ser integralmente automatizado.
28. PROCESSO, de acordo com qualquer u a das reivindicações 16 a 27, caracterizado por o processo da presente invenção ser controlado e auditado de forma remota, mediante controle e mõnitoramento a partir de uma ou aia cabines de controle e: monitoramento, referidas uma ou mais cabines estando dispostas no canteiro de obras ou nas suas imediações *
29. PROCESSO, d acordo com. qualquer uma das reivindicações 16 a 28, caracterizado por serem fabricadas e: colunas (stalk) e linhas de duios de diversos diâmetros, ao mesmo tempo :e em fases simultâneas de deslocamento, se que as configurações da planta de fabricação tentem que ser alteradas o« ajustadas,
30, PROCESSO, de acordo co qualquer uma das reivindicações 16 a 29, caracterizado por o Circuito d:e estocagem poder armazenar linhas de dutos de diversos diâmetros, ao es o tempo e durante fases simultâneas das etapas de fabricação, sem que as configurações da planta de fabricação tenham que ser alteradas ou ajustadas.
31, PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 30, caracterizado por o circuito de estocagem compreender u a pista (arruamento} co suportes compreendendo roletes motrizes au omatizados e sineronizadoras:, dispostos em estruturas autoportantes , cu piperacks com pelo menos capacidade para u a linha de dutos, os roletes motrizes sendo configurados para, de maneira: automatizada e sinc oni ada, permitirem o deslocamento s despacho de linhas de dutb e sentido axial,
32, Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 31, caracterizado por os suportes sere do tipo suportes triples ''autoportantes" com capacidade para no mínimo três linhas de dutos, ou quantas ais forem nece sárias ,
331 Processo, de acordo co qualquer u a das reivindicações 16 a 33, caracterizado por cada linha de duto compreender extensão adequada de cerca de S km ou mais,
34 , Processe, de acordo com qualquer u a das reivindicações 16 s 33, caracterizado por os suportes serem do tipo suportes com quatro ou mais andares com roletes motorizados para permitire o deslocamento e "despachos do duto e sentido axial na direção do carretel de bobinsmento deste buto dentro dâs e bárcações,
35. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 34, earacterizado por o deslocamento dás uma ou mais linhas de dutos do circuito de estocage ser feito de for a continua e ininterrupta em direção ao ponto de embarque do carretel do dispositivo que recepciona a coluna, disposto em embarcação,
36. PROCESSO, de acordo: com a reivindicação 35, earacterizado por © deslocamento poder se dar em direção outra que não o ponto de embarque do tramo bobinado., disposto em emba cação,
37. PROCESSO, de acordo co qualquer u a das reivindicações 1 a 36, carscterizado por a produção das colunas pela linha de rabeie motrizes no comprimento compreendido entre 5Q0 a 1500 metros pode ser confeccionadas com cada coluna (stalk) de 500 metros para perfazer O um tramo total {coluna de tubos:) de 1500 metros em uma única operação, utilizando 3 soldaduras e com soldas em 3 fases distintas, passe de solda raiz, passe de solda de enchimento e passe: de solda de acabamento, todos os procedimentos ocorrendo era paralelo com inicio ho mesmo tempo e com a coluna em movimento passando por sobre os roletes motrizes,
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