PT2414717E

PT2414717E - Aparelho e método para ligação de condutas

Info

Publication number: PT2414717E
Application number: PT107127656T
Authority: PT
Inventors: John White
Original assignee: Verderg Connectors Ltd
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2013-07-18
Also published as: DK2414717T3; GB2469105A; GB2469105B; BRPI1012221A8; ES2421319T3; BRPI1012221A2; GB0905713D0; US20120090152A1; CY1114109T1; WO2010112920A1; US8832915B2; EP2414717B1; EP2414717A1

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO E MÉTODO PARA LIGAÇÃO DE CONDUTAS"

Domínio técnico

Esta invenção refere-se a aparelhos e métodos para o alinhamento de condutas para ligação em conjunto. Em particular, condutas tais como as usadas na indústria de petróleo e gás.

Antecedentes da arte

Ao ligar um oleoduto, ou outra conduta, a outro oleoduto ou estrutura, uma ferramenta de ligação pode ser usada para unir a extremidade das condutas a serem ligadas. A Figura 1 mostra uma instalação de uma típica torre de elevação submarina caracterizada por um número de situações em que ligações têm de ser feitas entre condutas. Por exemplo, uma torre de elevação 10 está ancorada ao fundo do mar 12 e ligada a uma plataforma de produção de superfície 14, como um FPSO. Pontos de ligação típicos que podem estar presentes em tal conjunto existem entre os troços 16 que se estendem a partir da torre de elevação 10 aos conjuntos de fim de linha 18 (CFL) , entre os CFLs 18 e os oleodutos 20 no fundo do mar 12 e entre oleodutos que ligam os colectores de produção 22 e árvores submarinas 24 no início do poço de petróleo submarino.

As condutas podem ser oleodutos ou cabos para 2 ΡΕ2414717 conter fluidos, por exemplo, líquido ou gasoso, e/ou podem conter serviços eléctricos, hidráulicos e/ou ópticos a serem ligados. As ligações podem juntar um troço de uma conduta a outro, isto é, uma ligação, ou ligações, de linha média podem estar no ponto inicial ou final da conduta, isto é, uma ligação de terminação, para outro aparelho. A Figura 2 mostra a ligação de uma primeira conduta 26, a uma segunda conduta 28 tendo um vedante 30 entre as faces de extremidade das condutas e um mecanismo de fecho 32, tal como um grampo, em torno do plano da ligação. O ponto na ligação na qual o conteúdo das condutas passa de um lado da ligação para o outro é definido como a interface 34. A fim de ser conseguida uma ligação satisfatória as condutas têm de estar suficientemente alinhadas para o líquido, gás, electricidade, luz, etc., passar através da interface. A precisão que é necessária atingir no alinhamento pode depender da natureza da conduta bem como da natureza do conteúdo das condutas (líquido, gás, electricidade, luz, etc.) Tipicamente, a precisão necessária será especificada em milímetros. O alinhamento é geralmente conseguido através de uma série de etapas levadas a cabo por uma ferramenta de ligação, proporcionando, cada passo, um alinhamento mais preciso até que a fase final une as condutas com a precisão requerida para que o conteúdo da conduta passe através da interface e ainda permaneça contido no interior da conduta. 3 ΡΕ2414717

As condutas devem também ser postas em contacto umas com as outras e com a força e proximidade suficientes para assegurar que qualquer vedação ou dispositivo necessário para conter o conteúdo das condutas fica retido e/ou activado.

As condutas deve então ser capazes de ser firmemente mantidas na posição fechada por um dispositivo de fecho, que resista às forças internas e externas a que a ligação possa ser submetida ao longo da sua vida útil.

Os mecanismos de fecho e alinhamento actualmente disponíveis podem ser tanto pesados como grandes. Com o aumento do tamanho e do peso da ligação o mesmo acontece ao custo do equipamento e processos necessários para instalar e operar a ligação. Isto é particularmente verdadeiro quando condutas rígidas são ligadas e, ou, condutas de grande diâmetro são ligadas, em que as cargas necessárias para conseguir um alinhamento satisfatório são elevadas.

Os documentos EP1956184 e US20010010782 descrevem métodos e aparelhos para alinhar e ligar condutas. 0 documento US2007269270 descreve um aparelho para ligar um oleoduto ao centro de uma peça de união. os processos É um objecto da invenção, minimizar o tamanho e peso da ferramenta de ligação necessária. Isto também minimizaria o custo do equipamento e necessários para instalar a ligação. 4 ΡΕ2414717

Divulgação da invenção A presente invenção proporciona um aparelho para ligar extremidades adjacentes de primeira e segunda condutas, em que braços guia são ligados a uma extremidade da segunda conduta, compreendendo o aparelho: - um conjunto chassis, incluindo um ponto de montagem para a montagem da extremidade da primeira conduta numa posição fixa; - uma guia ligada ao chassis e incluindo primeira e segunda formações guia para receber os braços guia ligados à extremidade da segunda conduta, e - um carro móvel montado no chassis e incluindo ranhuras para acoplar os braços guia, sendo o carro móvel entre uma primeira posição na qual as ranhuras alinham com as formações guia, de modo a que os braços guia possam passar para as ranhuras, e uma segunda posição na qual a extremidade da segunda conduta é mantida contra a extremidade da primeira conduta de modo a permitir que uma ligação seja formada para fixar as extremidades uma à outra. A guia pode compreender um par de elementos laterais, definindo entre eles um espaço para receber a extremidade da segunda conduta, a primeira e segunda formações guia sendo fornecidas em cada elemento lateral.

Os elementos laterais podem incluir canais dentro dos quais desliza o carro, de modo a mover-se entre a primeira e segunda posições, as formações guia abrindo-se 5 ΡΕ2414717 em cada elemento lateral para o respectivo canal.

As ranhuras no carro localizam os braços guia de tal modo que a extremidade da segunda conduta é posicionada coaxialmente com a extremidade da primeira conduta fixada ao chassis.

As formações guia podem incluir mecanismos de retenção para impedir o desengate acidental dos braços guia durante o uso. 0 aparelho pode incluir um mecanismo de accionamento que é fixado ao chassis e que se liga ao carro e pode ser operado para movimentar o carro entre a primeira e segunda posições. 0 mecanismo de accionamento pode ser destacável do carro. 0 aparelho pode incluir um mecanismo de fecho ligado ao chassis e operável de modo a formar a ligação para fixar as extremidades das condutas uma à outra quando a extremidade da segunda conduta se encontra na segunda posição. 0 mecanismo de fecho pode compreender um conjunto de fixação incluindo uma pluralidade de segmentos de aperto e um mecanismo de actuação operável de modo a forçar os segmentos de aperto a engatar em formações nas extremidades das condutas para fixar as extremidades uma à outra. 6 ΡΕ2414717 0 aparelho pode compreender um par de segmentos de aperto e um par de actuadores que se prolongam entre os segmentos de aperto em ambos os lados da ligação. Numa concretização, o mecanismo de fecho compreende segmentos de aperto montados sobre um elemento de montagem por meio de charneiras e ligados uns aos outros por um actuador. Numa outra concretização o mecanismo de fecho compreende segmentos de aperto ligados por uma banda flexível que pode passar à volta das extremidades das condutas, tendo a banda um terminal em cada extremidade e um actuador que se prolonga entre os terminais.

Também descrito é um grampo para ligar uma primeira conduta a uma segunda conduta compreendendo: - uma pluralidade de segmentos de aperto - uma banda flexível, de forma substancialmente circular aberta ligando os segmentos; - um segmento de aperto compreendendo um terminal localizado em cada extremidade da banda; e um actuador que se prolonga através dos terminais para abrir e fechar o grampo. 0 grampo pode compreender um cartucho removível para alojar o actuador.

Um outro aspecto da invenção compreende um método para ligar as extremidades de uma primeira e segunda condutas, utilizando um aparelho tal como descrito acima, compreendendo o método: 7 ΡΕ2414717 - a montagem da extremidade da primeira conduta no chassis no ponto de montagem; - o posicionamento do carro na primeira posição; o posicionando da extremidade da segunda conduta na guia; o engate dos primeiros braços guia nas primeiras formações guia; - a rotação da extremidade da segunda conduta em torno dos primeiros braços guia para engatar os segundos braços guia nas segundas formações guia; - a deslocação dos braços guia das formações guia para as ranhuras do carro; - a deslocação do carro para a segunda posição, de modo a mover-se a extremidade da segunda conduta contra a extremidade da primeira conduta; e - a formação de uma ligação, de modo a fixar as extremidades das condutas uma à outra. 0 método pode ainda compreender a fixação das extremidades das condutas uma à outra com um grampo como descrito acima.

Um outro aspecto da invenção compreende um método de implantação de uma segunda conduta a partir de um navio para a ligação a uma primeira conduta que compreende: - a fixação de um grampo, como descrito acima, à segunda conduta, - o posicionamento da segunda conduta num canal aberto superior que se estende a partir do navio de tal modo que o fecho do grampo se estenda para a parte superior ΡΕ2414717 aberta do canal; - a condução da segunda conduta através do canal; e - a ligaçao da segunda conduta à primeira conduta utilizando o aparelho como descrito acima. 0 método para ligar a segunda conduta à primeira conduta pode compreender: - a montagem da extremidade da primeira conduta no chassis no ponto de montagem; - o posicionamento do carro na primeira posição; o posicionando da extremidade da segunda conduta na guia; - o engate dos primeiros braços guia nas primeiras formações guia; - a rotação da extremidade da segunda conduta em torno dos primeiros braços guia para engatar os segundos braços guia nas segundas formações guia; - a movimentação dos braços guia das formações guia para as ranhuras do carro; - a deslocação do carro para a segunda posição, de modo a mover a extremidade da segunda conduta contra a extremidade da primeira conduta; e - a formação de uma ligação, de modo a fixar as extremidades das condutas uma à outra.

Breve descrição dos desenhos A Figura 1 mostra uma instalação típica de torre 9 ΡΕ2414717 de elevação subaquática compreendendo as ligações entre condutas; A Figura 2 mostra uma ligação normal entre duas condutas; A Figura 3 mostra um diagrama esquemático da ferramenta de ligação de acordo com a invenção; A Figura 4 mostra uma ferramenta de ligação a ser utilizada para ligar uma conduta a outra, em ambiente submarino; A Figura 5 mostra uma ferramenta de ligação a ser utilizada para ligar uma conduta a outra, em ambiente de superfície;

As Figuras 6-8 mostram outro mecanismo de alinhamento que pode ser usado em combinação com a ferramenta de ligação da invenção;

As Figuras 9-16 mostram diferentes orientações em que a ferramenta de ligação pode ser utilizada para ligar duas condutas; A Figura 17 mostra uma estrutura de grampo com a qual a invenção pode ser usada em combinação; A Figura 18 mostra uma vista expandida de um grampo de fecho para a ligação da conduta; A Figura 19 mostra uma vista em corte transversal de um grampo para o fecho da ligação da conduta; A Figura 20 mostra uma vista ampliada de um segmento de grampo de fecho de uma ligação de conduta; A Figura 21 mostra um diagrama esquemático de um grampo segmentado numa posição fechada de acordo com a invenção, e 10 ΡΕ2414717 A Figura 22 mostra um diagrama esquemático de um grampo segmentado numa posição aberta de acordo com a invenção.

Modo(s) para a realização da invenção A Figura 3 mostra uma ferramenta de ligação 40 de acordo com a invenção, para o alinhamento e ligação uma primeira conduta 42 a uma segunda conduta 44. A ferramenta de ligação 40 compreende um conjunto chassis 46 ao qual uma primeira conduta fixa 42 já instalada está ligada. 0 conjunto chassis 46 compreende uma guia 48, ou bloco de alinhamento, que compreende um par de membros laterais e primeiro 50 e segundo 52 pares de formações guia. As formações guia 50, 52 estão ligadas a um canal que corre ao longo do comprimento dos membros laterais da guia e estão configurados para receber os braços guia 60, 62 da segunda conduta. Um carro, ou deslizador, 54, no qual a segunda conduta 44 a ser ligada à conduta fixa 42 está montada, é ligado de modo deslizante à guia 48 e ao conjunto chassis 46. O carro 54 é posicionado entre um espaçamento definido pelos membros laterais da guia 48 com paredes laterais longitudinais do carro localizadas nos canais. O carro é móvel entre duas posições. Quando o carro está na primeira posição, aberturas nas paredes laterais do carro alinham-se com as formações guia e pode receber os braços guia das formações guia. O carro está ligado a um mecanismo de accionamento, tais como macacos 56 alinhados paralelamente ao eixo longitudinal da conduta fixa 42, para movimentar o carro para a sua segunda posição em que a extremidade da 11 ΡΕ2414717 segunda conduta é mantida contra a extremidade da primeira conduta. Os macacos 56 são actuáveis para mover o carro 54 ao longo do chassis 46 e do canal para pôr a extremidade da segunda conduta 44 em contacto com a primeira conduta 42.

Para a extremidade da segunda conduta 44 ser ligada à conduta fixa 42 compreende uma cabeça de alinhamento 58 tendo primeiro 60 e segundo 62 pares de braços guia que se estendem radialmente para fora a partir da conduta 44. Os braços de guia 60, 62 são engatáveis com as formações guia 50, 52 na guia 48 do chassis 46.

Para ligar uma conduta a outra conduta já instalada usando uma ferramenta de ligação 40, como mostrado na Figura 3, uma primeira conduta 42 encontra-se montado na ferramenta de ligação 40, de tal modo que está em posição estacionária, fixa. A segunda conduta 44 é levada através ferramenta de ligação, para ficar colocada na ferramenta. Dependendo de onde a ligação das condutas esteja a ter lugar, vai depender a forma como a segunda conduta 44 é colocada na ferramenta de ligação 40, e inicialmente alinhada com a conduta fixa 42. Como mostrado na Figura 4, num ambiente submarino, o alinhamento inicial pode ser proporcionado por um ROV 64. O ROV 64 guia a segunda conduta 44 para a ferramenta de ligação 40 e fornece intervenção manual e orientação ao operador no navio para orientar o alinhamento da cabeça 58 da conduta 44 na guia 48 da ferramenta de ligação 40. 12 ΡΕ2414717

Na superfície, um guindaste 66 pode levar a segunda conduta 44 para a ferramenta de ligação. 0 alinhamento inicial pode ser proporcionado por uma pessoa prestando intervenção manual por meio de linhas auxiliares 66 e orientação verbal ao operador da grua para guiar o alinhamento da cabeça 58 da conduta 44 no membro guia 48 da ferramenta de ligação 40, como mostrado na Figura 5. O contacto inicial entre a segunda conduta 44 e ferramenta de ligação 40, não requer alinhamento preciso e um alinhamento rudimentar para colocar a segunda conduta 44 na ferramenta de ligação 40 será suficiente.

Tendo a segunda conduta sido posta na proximidade da ferramenta de ligação, a segunda conduta 44 é movida de modo a que os primeiros braços guia 60 fiquem localizados nas primeiras formações guia 50. Estando os primeiros braços guia 60 engatados nas primeiras formações guia 50 o segundo par de braços guia 62 pode ser movido para as segundas formações guia 52. À medida que a segunda conduta 44 é movida para dentro da guia o segundo par de braços guia 62 move-se para o segundo par de formações guia 52. Os primeiro e segundo braços guia podem passar através da primeira e segunda formações guia e localizar-se em ranhuras no carro 54. Isto alinha o eixo central da segunda conduta 44 que está a ser instalada com o eixo central da conduta fixa 42. A Figura 3 mostra a segunda conduta a ser instalada a partir de uma posição vertical para uma posição horizontal definitiva. 13 ΡΕ2414717

Nesta situação, estando os primeiros braços guia 60 engatados nas formações 50, a segunda conduta roda em torno de um ponto em torno do eixo dos primeiros braços guia e à medida que segunda conduta é baixada os segundos braços guia 62 são posicionados nas segundas formações guia 52 .

Quando os eixos centrais das duas condutas estão coaxialmente alinhados os macacos 56 são accionados para puxar o carro 54 e, portanto, a cabeça de alinhamento 58 e a conduta 44 que está a ser instalada de encontro à conduta fixa 42. As duas condutas 42, 44 são levadas uma à outra com a força e a proximidade suficientes para assegurar que uma vedação suficiente entre as condutas é mantida até que o fecho permanente das duas condutas seja alcançado. A força que empurra as duas condutas uma contra a outra pode também activar outros dispositivos de retenção requeridos pelo conteúdo da conduta. À medida que o carro 54 se move no sentido da conduta fixa 42 o carro é mantido em posição pelos lados do carro que se movem ao longo de canais nos lados da guia 48. Com os braços guia 50, 52 estendendo-se para ranhuras nos lados do carro 54, pelo menos uma parte dos braços guia 50, 52 também estão localizados no canal da guia. Isto ajuda a colocar o eixo central da interface da conduta 44 a ser instalada dentro de uma tolerância suficiente, normalmente ± 5mm, do eixo central da interface da conduta fixa 42. 14 ΡΕ2414717 À medida que o carro continua a trazer a conduta 44 a ser instalada para grande proximidade com a conduta fixa 42, outros mecanismos de alinhamento fino podem ser incluídos no mecanismo para ajudar a conseguir o alinhamento suficiente das condutas. A natureza das condutas a serem ligadas e os conteúdos contidos nas condutas irão determinar se tolerâncias de alinhamento mais apertadas serão necessárias. As Figuras 6-8 exemplificam alguns dos possíveis mecanismos de alinhamento finos compatíveis com a presente invenção.

Tal como mostrado na Figura 6, as condutas 42, 44 a ser instaladas podem compreender extremidades cónicas complementares macho 70 e fêmea 72, para permitir um ajuste estreito uma à outra. Acoplando a extremidade macho 70 com a extremidade fêmea 72 à medida que a conduta 44 a ser instalada é empurrada de encontro à conduta fixa 42. Com referência à figura 7, noutra variação, uma conduta 42 pode compreender um elemento de acoplamento 74 que se prolonga a partir da sua face de extremidade, com a outra conduta 44 tendo uma abertura complementar 76, na qual o membro de acoplamento 74 é inserido à medida que a segunda conduta 44 é empurrada de encontro à conduta fixa 42. Nesta disposição, o mecanismo de alinhamento fino é separado da interface das condutas.

Numa outra disposição, como mostrado na Figura 8, um elemento de encaixe 78 prolonga-se para a frente da cabeça de alinhamento 58 da conduta 44 a ser instalada, 15 ΡΕ2414717 enquanto uma abertura guia complementar 80 está ligada à conduta fixa 42 . 0 elemento de encaixe 78 é inserido na abertura 80 à medida que as faces das condutas são aproximadas uma da outra. Nesta disposição, o mecanismo de alinhamento fino é separado da interface das condutas. Outro mecanismo de alinhamento fino adequado também pode ser utilizado com a ferramenta ligação.

Tal como ilustrado na Figura 3, a posição final da conduta é numa orientação horizontal, no entanto outras orientações da ferramenta também são possíveis. As Figuras 9-16 mostram exemplos de orientação em que a ferramenta de ligação pode ser utilizada. Tal como mostrado na Figura 9 e 10, a ferramenta de ligação 40 pode ser utilizada na posição horizontal, em que a segunda conduta 44 está a ser instalada a partir de uma posição vertical. As Figuras 11 e 12 mostram a ferramenta de ligação 40 utilizada na posição horizontal, em que a segunda conduta 44 está a ser instalada a partir de uma posição horizontal. A ferramenta de ligação 40 pode ser usada na posição vertical, com inserção vertical da segunda conduta 44 na primeira conduta 42 verticalmente posicionada, como mostrado nas Figuras 13 e 14. A ligação também pode ser utilizada numa posição invertida na horizontal, como mostrado na Figura 15 e 16, de tal forma que a segunda conduta 44 seja elevada para ser inserida na ferramenta de ligação 40 tendo ligada uma primeira conduta 42 alinhada horizontalmente.

Onde a orientação final da segunda conduta 44 é 16 ΡΕ2414717 tal que a gravidade poderia causar que um ou ambos do primeiro par de braços guia 60 pudessem desengatar de uma ou de ambas as primeiras formações guia 50, por exemplo quando a ferramenta de ligação 40 está utilizada numa orientação "de cabeça para baixo", como mostrado nas Figuras 15 e 16, a ferramenta de ligação 40 pode ainda compreender um mecanismo de retenção ou mecanismo de trinco (não mostrado) para reter o primeiro par de braços guia 60, no primeiro par de formações guia 50. O mecanismo de retenção pode impedir o desengate acidental dos braços guia durante o uso.

Embora a ferramenta de ligação seja aplicável para o alinhamento de qualquer conduta, a ferramenta é particularmente adequada para utilização com condutas de um tamanho e/ou rigidez tal que as cargas necessárias para conseguir o alinhamento são muito elevadas. Normalmente, estas incluem oleodutos de grande diâmetro, quer submarinos que usados em terra, para o transporte de petróleo ou gás, ou para condutas com revestimentos de isolamento de grande espessura ou outros meios de protecção para fornecer protecção mecânica a núcleos internos sensíveis, por exemplo, cabos de fibra óptica. A presente invenção é particularmente adequada para utilização de ligação de condutas em locais remotos. Esses locais remotos podem incluir águas profundas, árctico, selva ou em outros locais que podem impedir a manutenção preventiva normal que normalmente seria necessária para garantir que o mecanismo funcionará conforme esperado ao longo do tempo. 17 ΡΕ2414717 É preferido que o carro seja um componente separado do elemento guia e não precise de ser um componente de tolerâncias apertadas da ferramenta de ligação. Tendo o carro como um componente separado permite que o carro seja formado a partir de materiais, tais como betão, resina, fibra de vidro, etc., que não irá corroer ou de outro modo deteriorar ao longo do tempo, ou seja, materiais não sensíveis aos processos que podem afectar os componentes metálicos ao longo do tempo. Também atenua a possibilidade do carro ficar preso ao elemento guia durante longos períodos de inactividade, o que garante que o mecanismo pode ser reutilizado depois de longos períodos de tempo.

Os macacos que operam o transportador podem ter alimentação eléctrica, hidráulica ou outros meios adequados. Numa concretização os macacos e os cabos e tubos etc., necessários para alimentar os macacos são destacáveis da ferramenta de ligação. Isto permite que os macacos e os tubos sejam removidos da ferramenta de ligação após o uso sendo restituídos à ferramenta quando o mecanismo de accionamento for outra vez necessário.

Numa concretização as folgas entre o elemento guia, as aberturas guia e o carro são escolhidas de tal maneira que os momentos de flexão na conduta a ser instalada, são transmitidos pelas formações guia para o chassis e, de seguida, para a estrutura de acolhimento, se presente, e, portanto, não é passado para a interface da 18 ΡΕ2414717 ligação ou para o mecanismo de fecho. Isto é particularmente benéfico quando se juntam condutas de grande diâmetro e/ou rígidas, pois quando tais condutas são utilizadas os momentos de flexão durante a ligação são muitas vezes a mais grave carga sofrida pela ferramenta de ligação. Ao orientar os esforços de flexão para a estrutura de acolhimento, a interface de ligação entre as condutas está protegida das cargas e o mecanismo de fecho utilizado para unir as condutas pode ser menor e mais leve do que seria o caso, se houvessem cargas maiores.

Estando as duas extremidades das duas condutas juntas as extremidades das duas condutas podem ser firmemente ligadas para unir as condutas uma à outra. Ligações típicas para oleodutos, etc., exigem que as condutas tenham uma característica que proporcione uma forma de ponto de reacção tal que um dispositivo de fixação, grampo ou semelhante, possa segurar cada lado da interface. 0 dispositivo de fixação pode ser ligado à ferramenta de ligação. Em algumas concretizações os dispositivos de fixação podem ser ligados à segunda conduta antes da ligação da segunda conduta à primeira conduta.

As Figuras 17 a 20 mostram disposições de dispositivos de fecho de segurança que podem ser utilizados com a invenção, que forçam os segmentos de aperto a engatar com as formações das extremidades das condutas para fixar as extremidades uma à outra. Um dispositivo de fecho típico como mostrado nas Figuras 17 a 19 pode compreender um 19 ΡΕ2414717 grampo 100 que tem uma metade superior 102 e uma metade inferior 104 fixadas em conjunto por duas cavilhas 106 ou actuadores. 0 grampo 100 localiza-se sobre o perfil de ambos os lados do plano 108 formado pelo contacto das duas condutas 142, 144. Isto é fixa a interface entre a conduta 142 e a conduta fixa 144 a serem instaladas com segurança em posição.

Numa concretização alternativa mostrada na Figura 20, o mecanismo de fecho pode ser um grampo de cavilha única 110. Tal grampo pode compreender três segmentos 112 com a cavilha única 114 fixando dois dos segmentos 112 em conjunto, enquanto a ligação entre os restantes segmentos são membros de charneira 116. O uso de uma única cavilha de fixação pode permitir que o fecho seja configurado com a cavilha na parte superior do grampo, e uma única ferramenta pode ser usada para aplicar o binário à cavilha para operar o grampo. Isso é benéfico numa localização remota, pois simplifica o fecho e a abertura do grampo.

Numa outra concretização um dispositivo de fecho seguro, que pode ser usado com a invenção é mostrado nas Figuras 21 e 22. O grampo 120 compreende uma banda de metal flexível 122 juntando uma pluralidade de segmentos de fixação 124 em conjunto e terminais localizados em cada extremidade da banda. Um mecanismo de fecho, incluindo uma cavilha única 126, aperta os terminais de fixação 128 em conjunto e é operado para abrir e fechar o grampo 120. O mecanismo de fecho pode compreender um bloco de cartucho 20 ΡΕ2414717 amovível que aloja pelo menos uma parte do veio e da cavilha e a porca. A banda proporciona flexibilidade no grampo por forma a que possa ser aberto (Figura 22) e fechado (Figura 21) o suficiente para permitir que o eixo da conduta passe através da abertura formada pela banda e pelos segmentos de aperto e para assegurar que nenhuma parte móvel ficará localizada sob a conduta. Quando o grampo está na posição aberta, permite que o eixo da conduta a ser instalada passe através do grampo.

Quando a cavilha é apertada as extremidades da banda são aproximadas e os segmentos de aperto 124 engatam no plano das duas condutas em contacto uma com a outra fixando as condutas uma à outra. A cavilha 126 é fixada nos terminais de aperto 128 com um cartucho removível 130. 0 bloco de cartucho pode ser removido dos terminais do grampo removendo o veio e porca de fixação do grampo. Isto permite que a cavilha seja recuperada de forma independente do grampo. Como as partes móveis necessárias para operar o grampo estão contidas no interior do cartucho, este proporciona um mecanismo de fecho em que componentes falíveis do mecanismo de operação do grampo possam ser substituídos, ou removidos para manutenção. Isto torna o dispositivo particularmente adequado para utilização em localizações remotas onde o acesso para manutenção seja difícil. 21 ΡΕ2414717

Outros materiais não metálicos adequados podem também ser usados para formar a banda. 0 grampo retém a ligação das condutas numa posição fechada, e os segmentos de aperto são capazes de resistir tanto à carga interna como à externa a que a ligação possa ser sujeita durante a sua vida útil. Proporcionando uma pluralidade de segmentos de aperto que estão espaçados entre si em torno da banda flexível pode ajudar a manter baixo o peso e tamanho do grampo.

Uma conduta pode ser implantada na ferramenta de ligação com o grampo de fixação 120 já localizado na segunda conduta. Numa posição fechada o grampo assenta, bem ajustado, em torno do perímetro da conduta. Como a ferramenta de ligação pode compreender uma parte superior aberta, os componentes ligados à segunda conduta, tal como o grampo, não vão comprometer o posicionamento da segunda conduta na ferramenta. O grampo pode ser posicionado sobre a conduta com o mecanismo de actuação retido sobre a segunda conduta, de tal modo que não haja partes móveis do grampo localizadas debaixo da conduta, quando na ferramenta de ligação, e o grampo possa ser facilmente acedido para a abertura e fecho do grampo para fixar as primeira e segunda condutas uma à outra. Localizando o mecanismo de actuação sobre o tubo também permite um acesso mais fácil para manutenção ao mecanismo de operação do grampo.

Ao colocar uma conduta no fundo do mar uma embarcação é equipada com um canal de topo aberto, como um 22 ΡΕ2414717 stinger, que orienta a conduta quando esta é implantada a partir do navio até ao fundo do mar. Quando condutas de grande diâmetro são implantadas através do canal, o diâmetro interno do canal é muitas vezes apenas ligeiramente superior ao diâmetro externo da conduta a ser implantada. Isto leva a uma dificuldade na montagem de quaisquer outros componentes no exterior do tubo para serem implantados em conjunto com a tubagem. 0 grampo pode adaptar-se, bem ajustado, em torno do perímetro do oleoduto, com o mecanismo de actuação do grampo localizado na parte superior da conduta, de tal forma que o mecanismo de actuação se prolonga para fora da parte superior do canal. Isto permite que o oleoduto, com o grampo ligado, seja guiado através do stinger à medida que o oleoduto é implantado, a partir do navio, no fundo do mar. Como o mecanismo de actuação se pode prolongar para fora do topo aberto do canal, o tamanho do mecanismo de actuação não está restringido pelo diâmetro do canal. Um grampo pode ser usado que proporcione resistência suficiente às ligações para resistir tanto às cargas internas como às externas a que a ligação possa ser submetida.

Lisboa, 12 de Julho de 2013

Claims

ΡΕ2414717 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho para ligar extremidades adjacentes de primeira (42) e segunda condutas (44) em que braços guia (60, 62) estão ligados a uma extremidade da segunda conduta compreendendo o aparelho: - um conjunto chassis (46) incluindo um ponto de montagem para a montagem da extremidade da primeira conduta (42) numa posição fixa; -uma guia (48) ligada ao conjunto chassis (46), caracterizada pela guia incluir primeira (50) e segunda (52) formações guia para receber os braços guia (60, 62) da segunda conduta (44); e compreendendo ainda o aparelho - um carro móvel (54) montado sobre o conjunto chassis (46) e incluindo ranhuras para engatar os braços guia, sendo o carro (54) movivel entre uma primeira posição na qual as ranhuras alinham com as formações guia (50, 52), de modo a que, em uso, os braços guia possam passar para as ranhuras, e uma segunda posição na qual, em uso, a extremidade da segunda conduta (44) é mantida contra a extremidade da primeira conduta (42) de modo a permitir que uma ligação seja formada para fixar as extremidades em conjunto.
2. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 1, em que a guia compreende um par de membros laterais, definindo entre eles um espaço para receber a extremidade da segunda conduta (44), primeira (50) e 2 ΡΕ2414717 segunda (52) formações guia sendo fornecidas em cada membro lateral.
3. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 2, em que os membros laterais incluem canais dentro dos quais desliza o carro (54), de modo a mover-se entre a primeira e segunda posições, as formações guia (50, 52) em cada membro lateral abrindo-se para o respectivo canal.
4. Um aparelho tal como reivindicado nas reivindicações 1, 2 ou 3, em que as ranhuras no carro (54) localizem os braços guia (60, 62) de tal maneira que a extremidade da segunda conduta (44) é posicionada coaxialmente com a extremidade da primeira conduta (42) fixada ao conjunto chassis.
5. Um aparelho tal como reivindicado em qualquer reivindicação precedente, em que as formações guia (50, 52) incluem mecanismos de retenção para impedir o desengate acidental dos braços guia durante a utilização.
6. Um aparelho tal como reivindicado em qualquer reivindicação precedente, em que um mecanismo de accionamento é fixado ao conjunto chassis (46) e liga-se ao carro e pode ser operável para mover o carro (54) entre a primeira e segunda posições. 3 ΡΕ2414717
7. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 6, em que o mecanismo de accionamento é removível do carro (54) .
8. Um aparelho tal como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, compreendendo ainda um mecanismo de fecho ligado ao conjunto chassis (46) e operável de modo a formar uma ligação para fixar as extremidades das condutas uma à outra quando a extremidade da segunda conduta (44) se encontra na segunda posição.
9. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 8, em que o mecanismo de fecho compreende um conjunto grampo incluindo uma pluralidade de segmentos de aperto e um mecanismo de actuação operável para forçar os segmentos de aperto para engatar com formações nas extremidades das condutas para fixar as extremidades uma à outra.
10. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 9, em que o mecanismo de fecho compreende um par de segmentos de aperto (102, 104) e um par de actuadores (106) que se prolongam entre os segmentos de aperto em ambos os lados da ligação.
11. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 9, em que o mecanismo de fecho compreende segmentos de aperto (112) montado num elemento de montagem por meio de charneiras (116) e ligados uns aos outros por 4 ΡΕ2414717 um actuador (114).
12. Um aparelho tal como reivindicado na reivindicação 9, em que o mecanismo de fecho compreende segmentos de aperto (124) ligados por uma banda flexível (122) que pode passar em torno das extremidades das condutas, tendo a banda um terminal (12 8) em cada extremidade e um actuador (126) que se prolonga entre os terminais.
13 . Um método de ligar as extremidades de primeira (42) e segunda (44) condutas, utilizando um aparelho tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1-12, compreendendo: - a montagem da extremidade da primeira conduta (42) no conjunto chassis no ponto de montagem; o posicionamento do carro (54) na primeira posição; o posicionamento da extremidade da segunda conduta (44) na guia (48); - o engate dos primeiros braços guia (60) nas primeiras formações guia (50); - a rotação da extremidade da segunda conduta (44) em torno dos primeiros braços guia (60) para engatar os segundos braços guia (62) na segunda formação guia (52); a movimentação dos braços guia (60,62) das formações guia (50,52) para as ranhuras do carro (54); - a movimentação do carro (54) para a segunda posição, de modo a mover a extremidade da segunda conduta 5 ΡΕ2414717 (44) contra a extremidade da primeira conduta (42); e - a formação de uma ligação, de modo a fixar as extremidades das condutas uma à outra.
14. Um método de acordo com a reivindicação 13, que compreende ainda a fixação das extremidades das condutas uma à outra com um grampo, em que o grampo compreende uma pluralidade de segmentos de aperto (124); uma banda flexível (122) de forma substancialmente circular aberta ligando os segmentos; um segmento de aperto compreendendo um terminal localizado em cada extremidade da banda; e um órgão de aperto (126) que se prolonga através dos terminais para abrir e fechar o grampo.
15. Um método para a implantação de uma segunda conduta (44) a partir de um navio para ligação a uma primeira conduta (42) que compreende: - a ligação de um grampo à segunda conduta (44) em que o grampo compreende uma pluralidade de segmentos de aperto (124); uma banda flexível (122) de forma substancialmente circular aberta ligando os segmentos; um segmento de aperto compreendendo um terminal (128) localizado em cada extremidade da banda; e um órgão de aperto (126) que se prolonga através dos terminais para abrir e fechar o grampo; - o posicionamento da segunda conduta (44) no topo um canal aberto que se prolonga a partir do navio de tal modo que o órgão de aperto (126) do grampo se prolongue para a parte superior aberta do canal; 6 ΡΕ2414717 - a condução da segunda conduta (44) através do canal, e - a ligação da segunda conduta (44) à primeira conduta (42) utilizando o aparelho como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
16. Um método de acordo com a reivindicação 15, em que a ligação da segunda conduta à primeira conduta compreende: - a montagem da extremidade da primeira conduta (42) no conjunto chassis (46) no ponto de montagem; o posicionamento do carro (54) na primeira posição; o posicionando da extremidade da segunda conduta (44) na guia (48); - o engate dos primeiros braços guia (60) nas primeiras formações guia (50); - a rotação da extremidade da segunda conduta (44) em torno dos primeiros braços guia (60) para engatar segundos braços guia (62) nas segundas formações guia (52); a movimentação dos braços guia (60,62) das formações guia (50,52) para as ranhuras do carro (54); a deslocação do carro (54) para a segunda posição, de modo a mover a extremidade da segunda conduta (44) contra a extremidade da primeira conduta (42), e - a formação de uma ligação, de modo a fixar as extremidades das condutas (41, 44) uma à outra. Lisboa, 12 de Julho de 2013