Sumário da Invenção

A presente invenção consiste de um processo de fabricação, montagem e construção continua com deslocamento progressivo de dutos tubulares de aço ou polímeros em linhas individuais e/ou em grupos de dutos que perfaçam feixes tubulares na composição de feixe de dutos Bundles") , composição essa que pode ser configurada em todas e quaisquer formas geométricas clássicas, desde circulares, quadradas, hexagonais, triangulares, até as não convencionais, de forma a ser utilizada na construção de colunas de produção e condução de hidrocarbonetos, água, produtos químicos, serviços, utilidades, instrumentação e controle, para aplicação em águas submarinas (offshore) e terrestre (onshore) na aplicação de tubos de condução para dutos terrestres, sejam eles instalados enterrados, em valas abertas, túneis, micro túneis, em tubovias e em pipe racks . O processo da presente invenção foi concebido também para situações em que existam restrições de acesso e dificuldade de mobilização de equipamentos e de profissionais, bem como dificuldades em posições de soldagem e inspeções dificultosas ou com riscos de acidentes .

O processo de fabricação, montagem e construção da presente invenção reduz drasticamente o tempo envolvido na consecução de montagem de tubulações sob a modalidade "Bundle", eliminando a necessidade do manuseio direto dos tubos durante o posicionamento definitivo das linhas ou do conjunto de feixe de tubos ("Bundle") , reduzindo também a necessidade de grande áreas de canteiro de obra, bem como a exposição da equipe de montadores a condições insalubres e/ou perigosas. 0 processo de fabricação, montagem e construção otimiza e reduz todos os riscos operacionais, falhas de qualidade do produto final, prazos ae execução; e reduz custos de construção e riscos inerentes ao processo de montagem, em nítida superação de problemas verificados na técnica anterior decorrentes do método praticamente manual e artesanal de construção de 'Bundles' . Antecedentes da Invenção

0 método tradicional de montagem de dutos para transporte de fluidos (oleodutos, gasodutos dutos para outros derivados, adutoras, etc), bem como de eletrodutos e dutos de serviço auxiliares com o objetivo construtivo de fabricação e formação de conjunto de feixe de tubos ( "Bundles" ) consiste basicamente em transportar os segmentos de tubos - de comprimento conveniente à utilização pretendida - até o sítio de montagem onde são dispostos em pilhas de estoque, em arranjo aproximadamente paralelo a unidade fabril (galpão) próxima ao traçado de linhas de montagem, após o que são removidos para dentro da unidade fabril (galpão) e dispostas alinhadamente em uma linha de soldagem ("fire line") um a um para soldagem, ou em conjuntos pré-unidos por meio de solda prévia e antecipada (duques ou ternos) . No interior desta unidade fabril existem uma série de cabines de soldagem e uma série de dispositivos de suportes por roletes motrizes e de giro livre que suportam estes segmentos de tubos e ao mesmo tempo permitem o movimento de toda coluna de tubos (duto) , após a união dos vários segmentos de tubos (soldados entre si) , que pode variar de comprimento, sempre múltiplo de cada comprimento dos tubos utilizados (usualmente com 12 ou 18 metros) .

Uma vez feita a união de vários segmentos de tubos, o primeiro trecho de duto já soldado, que pode medir entre 36 a 108 metros (não limitado a isto) , é movimentado para frente de forma a sair da unidade fabril e ser conduzido ao pátio externo, no mesmo alinhamento da linha de soldagem ("fire line") .

Dando prosseguimento ao processo, novos segmentos de tubos são colhidos nas pilhas de estoque e são carregados na linha de soldagem da unidade fabril para novo e repetitivo ciclo de união dos mesmos, a nova linha de tubos (duto) sendo posteriormente soldada ao trecho inicial, que permanece em espera fora da unidade fabril.

Esta operação é repetida quantas vezes forem necessárias até se conseguir o comprimento de duto desejado (usualmente entre 1 a 3 quilómetros (mas não se limitando a isso) . Uma vez conseguido o comprimento de duto desejado, este trecho/segmento de duto ("stalk") é removido do alinhamento dos roletes da unidade fabril ( "fire line") e dos roletes externos do pátio auxiliar de produção, onde deverá ser movido para uma área lateral do canteiro de obras ( "Spool base") por rolagem, içamento ou deslocamento por máquinas motorizadas com capacidade de içamento e tração suficientes que possibilitem a operação, agora não só para um único tubo, mas para 1 a 3 quilómetros de tubos soldados .

Δ raovimentação/lateralização dos dutos (" Stalks" ) é executada mediante apoio dos dutos em vi'gas de concreto ou metálicas, posicionadas a cada 6 metros de comprimento da extensão do duto (ou dutovia) , por em média 30 metros de largura (em média 15 metros para cada lado da linha de soldagem ou "fire line"), por 0, 6 metros de altura, sendo necessário que suas fundações sejam feitas no solo (não se limitando as estas dimensões) que, dependendo do projeto, poderão compreender área substancialmente maior e demandar a necessidade de um canteiro de obras ("Spoll base") extremamente grande e dispendioso.

Segue-se a operação, segundo a técnica conhecida, até que se consiga o numero de dutos desejado, dispostos no estoque do pátio externo para compor o feixe tubular ("Bundles") . De ser notado que os dutos podem ter quaisquer diâmetros, comprimento, tipo de aço, espessura de parede e revestimento externos ou interno, bem como o diâmetro do conjunto de feixe de dutos ("Bundle (14 ) ") também pode assumir qualquer diâmetro e quantidade de dutos. Uma vez fabricados todos os dutos e dispostos no estoque do pátio auxiliar de produção, inicia-se o processo de arrumação dos mesmos para a geometria do feixe desejado, como dito anteriormente: redondo, quadrado, triangular, etc, sendo que esta arrumação é sempre feita manualmente e de forma artesanal, na modalidade duto-a-duto e com auxilio de guindastes ou equipamentos de grande porte para fixação de todos os dutos nos suportes metálicos que predefinem a geometria do feixe.

Nesta operação os riscos técnicos e de acidentes são altos e dependem 100% da habilidade de cada operador (geralmente entre 14 a 18 pessoas) que precisam ter o mesmo grau de expertise para que haja coordenação exata entre eles no processo da rolagem, içamento e colocação dos dutos nos suportes de armação geométrica dos feixes ("Bundles (14 ) "} .

Esta operação, além de grande risco humano, geralmente pode trazer danos aos dutos, aos equipamentos e finalmente ao próprio conjunto do feixe de dutos ("Bundle (14) ") , implicando em necessário aumento de custos, demanda de mão-de-obra e comprometimento dos prazos de fabricação.

Outro ponto de grande relevância está na influência das intempéries, pois neste método e nessas condições, elas determinam, quase sempre, a interrupção da obra.

Uma vez montados os feixes de dutos ( "Bundles" ) com a geometria desejada e na quantidade de dutos de cada projeto, estes são separados ao final das vigas de concreto ou aço para receber conectores e acessórios, bem como sofrer todas as inspeções dimensionais e de integridade do conjunto, atividades estas que demandam muito tempo e acabam' por congestionar a linha de produção.

Para tanto, novos acessos podem ser necessários, equipamentos têm de ser transportados, instalações devem ser desmontadas e remontadas em novas posições (com frequentes dificuldades logísticas), implicando aumento substancial de custos, riscos, demanda de mão-de-obra e, principalmente, tempo , . , , ,

de execução, exigindo com isso possíveis paradas do processo e uma área muito grande para a instalação de todo canteiro de obras ("Spool Base") .

Descrição da Invenção

Em apertada síntese, na sua modalidade básica, o objeto da presente invenção compreende a otimização de espaço, tempo, segurança e qualidade com relação à técnica atualmente empregada (e consequente redução de custos) para a formação de um conjunto de feixe de dutos, ou 'pacote' de dutos, na denominação corrente da área, Bundle{14) .

A configuração da técnica anterior reúne evidentes desvantagens, quer no tamanho da área necessária para fabricação do Bundle(14), quer no manuseio dos segmentos de duto e montagem do Bundle(14), ,quer na limitação do comprimento e manipulação dos tramos dos dutos, quer no tempo necessário para tanto e nos riscos evidentes para empregados e para a integridade dos dutos.

A presente invenção emprega o conceito do sistema de lançamento de dutos da PI 0800385-8 de 05.03.2008, igualmente desenvolvido pelo ora depositante, sem a exata etapa de instalação e suportação em túneis e/ou dutovias, constante do PI0904280-6 de 20.05.2009, com a utilização de duas ou mais linhas de produção de segmentos de dutos com os elementos 1 a 6 indicados abaixo, seguidos de um conjunto de elementos guia e de suporte para convergência dos segmentos de dutos (item 7 abaixo) até uma seção de trilhos e trollers (itens 8 e 9 abaixo) para colocação primeiro da fieira integral (item 10 abaixo) e, na sequência, em intervalos de 9 a 12 m, de fieiras em seções, com elementos de fixação e/ou encaixe (itens 11 e 11.1 abaixo), podendo ainda estar previsto uma etapa complementar (itens 12 e 13 abaixo) para aplicação de tratamento e/ou acabamento adicionais ao 'bundle' (item 14) , com cabine de controle auxiliar (13) em sincronia com cabine de controle principal, todo o processo em movimento coordenado e contínuo, otimizando tempo e espaço, imprimindo maior qualidade e acabamento ao produto .

final, garantindo menor esforço e desgaste do material utilizado, com evidente maior segurança para todos os envolvidos e sem limite especifico de comprimento dos dutos a serem incorporados ao Bundle(14).

Na sua configuração básica, a presente invenção compreende os seguintes elementos:

1 - CABINE DE CONTROLE PRINCIPAL

2 - PIPE SHOP

3 - SUPORTES

3.1 - SUPORTES GUIA

3.2 - SUPORTES COM ROLETES

3.3 - SUPORTES COMBINADOS (ROTELE + GUIA)

4 - CABINE/ESTAÇÃO DE SOLDAGEM

5 - CABINE/ESTAÇÃO DE INSPEÇÃO

6 - CABINE/ESTAÇÃO DE PINTURA/ACABAMENTO

7 - CONJUNTO DE ROLETES+SUPORTES (para convergência de tubos para formação do Bundle)

8 - FIM DA SUPORTAÇÃO POR ROLETES/SUPORTES ; INÍCIO DA SUPORTAÇÃO EM TRILHOS

9 - TROLLERS DE MONTAGEM, DESLOCAMENTO E SUPORTE DO FEIXE

10 - FIEIRA INTEGRAL

11 - FIEIRA EM SEÇÕES

11.1 - FIEIRA EM SEÇÕES SEGUNDA MODALIDADE

12 - CABINE/ESTAÇÃO DE SOBREACABAMENTO E/OU PREENCHIMENTO

13 - CABINE DE CONTROLE AUXILIAR

14 - BUNDLE

Descrição Detalhada da invenção

A presente invenção refere-se a um processo de fabricação, montagem e construção continua com deslocamento progressivo de dutos tubulares de aço ou polímeros em linhas individuais e/ou em grupos de dutos que perfaçam feixes tubulares na composição de feixe de dutos ("Bundles"), compreendendo a fabricação de trechos/segmentos de dutos ("stalk"), a concomitante montagem e instalação deste trechos/segmentos de dutos ("stalk") em configuração e forma final de feixes tubulares ("Bundles") , eliminando diversas fases operacionais convencionais.

0 conjunto de feixe de dutos resultante do processo descrito na presente invenção passa a integrar a composição final, a qual, após ser submetida às verificações de integridade, é despachada (ou lançada) até o local de sua operação definitiva, reduzindo todo o processo a uma única linha de soldagem ("fire line") multifásica, ou seja, com diversas linhas paralelas que atuam em conjunto e coordenadas, cada qual com sua cabine de solda e verificação, uma para cada trecho de duto ("Stalk"), operando todas em paralelo (lado a lado, ou em planos superior e/ou inferior) e, ao mesmo tempo, lançando simultaneamente todos os dutos para a convergência construtiva do formato final do feixe ( "Bundle ( 14 )") , produto final completo construído de forma continua numa única fase, diminuindo ou simplesmente eliminando riscos, e reduzindo prazos, área necessária ao canteiro de obras, e custos inerentes.

0 processo da presente invenção ocorre em três etapas básicas: uma primeira etapa de lançamento de linhas de dutos, soldagem e verificação, seguida por uma segunda etapa de convergência de linhas de duto para formação do Bundle (14) e, por fim, formação do Bundle (14) com instalação de fieiras e formação do feixe de dutos, passando o produto final Bundle (14) - por uma verificação final. O processo da presente invenção pode prever ainda uma quarta etapa, após a terceira etapa, de tratamento adicional aò Bundle (14), com a inclusão se revestimentos adicionais ou quaisquer outros elementos desejáveis, dependendo das necessidades de projeto.

0 processo da presente invenção, exemplificado em sua modalidade básica pela construção de um Bundle (14) com um duto W

central e seis dutos periféricos - o duto central sendo substancialmente maior do que os dutos periféricos - compreende a instalação no piso de sete linhas de roletes de suporte e/ou direcionamento , uma linha central para suportação do duto central, e três linhas auxiliares em cada lado da linha central para suportação dos dutos laterais, referidas linhas central e auxiliares compreendendo roletes que permitem aos dutos serem deslocados através das referidas linhas, o deslocamento dos dutos podendo se dar por diversas maneiras (pulling, pushing, etc.) sendo a forma preferível e descrita na modalidade principal da presente invenção o deslocamento por acionamento coordenado de roletes motrizes, acionados e coordenados a partir de uma cabine de controle principal (1) . Adicionalmente, os roletes motrizes são acompanhados, quando necessário, por um ou mais roletes guia motorizados ou não, para direcionamento e/ou suporte de dutos/linha de dutos.

Na primeira etapa, a linha central descreve uma linha reta no conjunto de linhas enquanto que as linhas auxiliares a acompanham em paralelo, no mesmo plano ou em plano superior e/ou inferior. A primeira etapa consiste na montagem, em cada uma das linhas, de dutos formados por segmentos de tubos mediante deslocamento pela respectiva linha, soldagem e verificação de integridade do duto resultante, as seis linhas auxiliares à linha central sendo coordenadas e o deslocamento de tubos e dutos resultantes acionado pela cabine de controle.

O início do processo consiste em se ter um estoque dos tubos especificados para cada projeto a serem utilizados, os quais serão acoplados um-a-um no interior de cada cabine de soldagem (4) (tantas quantas forem necessárias em função do conjunto de feixe de dutos "Bundle ( 14 ) " ) e da quantidade de linhas de fabricação e montagens, paralelas, seriadas ou não de referidos tubos serão movimentados de suas pilhas através de pontes rolantes ou guindastes, para o interior das cabines de solda e agora, para cada linha de soldagem específica ( ^M Fire- line") . Cada um dos dutos das sete linhas (uma linha central e seis linhas auxiliares) possuem, em seu primeiro trecho, as mesmas características (um pipeshop(8), uma cabine de soldagem (4) e verificação, e equipamentos para içamento e disposição de tubos na linha de montagem) exceto quanto a diferenças de diâmetro entre o duto da linha central e os dutos das linhas auxiliares.

Entenda-se, para fins da presente invenção, por segmento de duto um tubo não soldado ou unido a outro tubo, e por duto, dois ou mais segmentos de duto (tubos) unidos por solda, braçadeira, ou equivalente. Para melhor compreensão será utilizada a nomenclatura corrente de segmento de duto, doravante somente tubo, e para dutovia, ou para um ou mais tubos unidos, a expressão duto.

Na segunda . etapa, os dutos das linhas auxiliares descrevem um trajeto sinuoso em um determinado ponto do trajeto, convergindo para as proximidades da linha central. Para que tal convergência ocorra, um ou mais roletes guia são instalados ao lingo de cada uma das linhas auxiliares, referidos roletes dirigindo as linhas auxiliares para convergência com a linha central.

Note-se que as linhas auxiliares podem ser uma ou mais, sendo ilustrada na presente invenção uma modalidade de Bundle(14) com uma linha central e uma linha auxiliar; e uma outra modalidade, a modalidade preferida, com uma linha central e seus linhas auxiliares. Tal tipo de apresentação visa efetivamente mostrar o grau de dificuldade da operação e a possibilidade de adaptação, ao processo da presente invenção, de qualquer situação que seja colocada, podendo o referido processo atender a toda e qualquer configuração de Bundle(14) .

Seguindo-se, a convergência das linhas auxiliares para a linha central tem sua conclusão no ponto de convergência. No referido ponto de convergência está disposto um trilho sobre o qual deslocam-se trollers(9) ou carros, referidos trollers ou carros substituem, na terceira etapa, os roletes de suportação e _π _ , , os roietes guia, na função de suportaçao do reixe ae dutos formado pelo duto central e pelos dutos auxiliares.

Em uma modalidade, o direcionamento de dutos na fase de convergência poder ser realizado mediante a previsão de suportaçao e direcionamento de dutos por roletes e suportes dispostos acima da linha de produção.

Quando da convergência para apoio no troller(9) do conjunto de dutos são instaladas fieiras no feixe de dutos do conjunto de dutos, separadas por uma distância previamente determinada e de acordo com o projeto. Cada fieira é instalada tendo por apoio um troller(9) correspondente que por sua vez apoia o produto final correspondente, referidos trollers(9} se deslocando por sobre trilhos previamente dispostos, o número de trollers(9) e o número de fieiras sendo determinados pela extensão do conjunto de feixe de dutos desejada.

Na terceira etapa, quando da chegada da primeira extremidade do conjunto de feixe de dutos e colocação/instalação da primeira fieira, referida primeira fieira pode compreender uma peça inteira, disposta no primeiro troller(9) para recepcionar a extremidade do conjunto de feixe de dutos, as demais fieiras sendo instaladas no conjunto de feixe de dutos sobre os trollres seguintes por encaixe lateral, superior e/ou inferior no conjunto de feixe de dutos.

Referida primeira Fieira pode ser ainda uma fieira modular, composta de várias peças para união no ato de instalação.

A primeira fieira que encabeça o Bundle(14) na modalidade peça única ou não determina o tipo e o formato do conjunto de feixe de dutos e para quantos e quais o tipos e diâmetros dos trechos de dutos ("Stalks") serão .. instalados de forma a organizar a estrutura final, quer seja redonda, retangular, quadrada, triangular e etc.

No sentido de prover fácil e rápida instalação das fieiras, na passagem do fim da segunda etapa (etapa de convergência) e o inicio da terceira etapa (instalação de fieiras e formação do Bundle(14) propriamente dito) pode ser previsid " uma - leve inclinação, em sentido descendente (do fim da segunda etapa para o inicio da terceira etapa) para posicionamento do troller(9) e colocação de fieiras, tanto a colocação da fieira em peça integral como as fieiras subsequentes, modulares e/ou de encaixe .

Referida fieira inicial compreende estrutura de suportaçao e orientação da linha de eixo (caminho) de todos os tubos que comporão os trechos de dutos a serem fabricados e já instalados diretamente na conformação final do conjunto de feixe de tubos ("Bundle (14) ") .

Nesta estrutura ( fieira ) podem ser instalados elementos de roletes especiais, em polímeros que visem não provocar amassamentos ou danos aos revestimentos externos e internos dos dutos, objetivando atuarem como restrições laterais, verticais e obliquas na função de guias que orientem a requerida direção dos trechos de tubulação para o interior do feixe tubular ("Bundle (14) ") já na sua forma final e permitir o deslocamento de todos os tubos sem resistência ou atritos indesejáveis. Estes roletes podem assumir formas e tamanhos convenientes aos diferentes tipos e diâmetros dos tubos a serem soldados.

0 arranjo e geometria das estruturas de suportaçao ("Fieira") serão em função da necessidade do arranjo final do conjunto de feixe de dutos ( "Bundles" ) e também se deslocará lateralmente acompanhando as cabines de soldagem dos tubos, tudo em total sincronia com a necessidade e avanço dos trabalhos.

As demais fieiras, por motivos óbvios, deverão compreender elementos de encaixe e montagem, a serem instalados no conjunto de feixes de dutos. Referidas fieiras modulares podem ser feitas de diversos materiais (tais como metal, borracha, polímeros, etc) e assumir diversos formatos, de acordo com o projeto desejado, sendo suas principais funções dar forma e coesão ao conjunto de feixes de dutos, e ao mesmo tempo prover proteção e consistência ao conjunto de feixe de dutos. , _η . , , , , . ~

CJÍU unid modalidade da presente invenção e coiocaaa uma peça guia da fieira no duto principal no ponto de convergência dos dutos, referida peça sendo apoiada no troller(9) e encaminhada para instalação de demais partes da fieira modular.

Referidas fieiras modulares podem ter suas partes e peças fixadas por parafusos, cola adesiva, encaixe tipo macho-fêmea, aplicação de cinta e/ou braçadeira, metálica ou não, no conjunto montado, etc.

Ainda na terceira etapa, após a colocação e sucessão de fieiras em trollers(9) com o conjunto de feixe de dutos devidamente instalado, é prevista uma cabine de verificação e controle de qualidade para verificação e análise do produto final.

Conforme antecipado acima, pode o presente processo compreender ainda uma quarta e última etapa de tratamento do Bundle, após a terceira etapa, performada também na supra referida cabine de verificação e controle de qualidade.

Referida quarta etapa pode compreender desde a pintura do Bundle até a o preenchimento externo do conjunto com resina, concreto, etc, mediante uso de formas especificas para cada aplicação desejada.

A referida quarta etapa pode prever ainda a instalação de uma alma no Bundle, cobrindo toda a sua extensão, bem como a instalação de elementos flutuantes, ou de submersão, bem como proceder à pintura ou ( sobre) revestimento do Bundle.

As figuras que compõe o presente pedido ilustram o processo em uma de suas modalidades:

Descrição das Figuras

A Figura 1 refere-se a uma modalidade da presente invenção, evidenciando um pipeshop(8) na extremidade de uma linha principal e uma linha secundária ou auxiliar, bem como uma cabine de controle na referida extremidade, as linhas principal e secundária compreendendo estações de solda e verificação (cabines) e suportadas por roletes de transporte e roletes guia, referidos roletes de suporte e roletes guia se estendendo até um pouco antes do inicio dos trilhos de carrinhos (trollers), referidas linha secundária ou auxiliar convergindo em determinado ponto para a junto da linha principal, o duto da linha principal recebendo, no ponto de convergência, a fieira que determinará a forma final |do Bundle;

A Figura 2 é uma vista superior da Figura 1;

A Figura 3 é uma vista de todas as etapas do processo da presente invenção;

A Figura 4 é uma vista das primeira e segunda etapas do processo da presente invenção;

A Figura 5 é uma vista em plano da modalidade descrita nas Figuras 1 a 3; A Figura 6 é uma vista superior de uma outra modalidade da presente invenção com seis linhas secundárias ou auxiliares, uma linha principal e uma quarta etapa do processo, com uma cabine para tratamento adicional do Bundle na extremidade da linha;

A Figura 7 é uma vista superior da modalidade da Figura 6 A Figura 8 é uma vista em plano da modalidade ilustrada nas

Figuras 6 e 7;

A Figura 9 é uma vista em perspectiva superior da modalidade das figuras 6 a 8, evidenciando a colocação das fieiras;

A Figura 10 é uma outra vista em perspectiva superior da modalidade das figuras 6 a 8, evidenciando a colocação das fieiras ;

A Figura 11 é uma vista superior da operação ilustrada pelas figuras 9 e 10;

A Figura 12 compreende uma outra modalidade da presente invenção, com acabamento adicional ao Bundle mediante fechamento entre as fieiras.

A Figura 13 linha de montagem em perspectiva com uma outra modalidade de fieira sendo instalada no Bundle;

A Figura 14 é uma vista de topo de encaixe de fieira; A Figura 15 compreende uma vista do Bundle montado;

A Figura 16 é uma vista do rolete com motor;

A Figura 17 é uma vista do guia sem motor; e

A Figura 18 é uma vista da guia com motor.

Conforme explicitado acima, o processo de fabricação, montagem e construção continua com deslocamento progressivo de dutos tubulares de aço ou polímeros em linhas individuais e/ou em grupos de dutos que perfaçam feixes tubulares na composição de feixe de dutos ("Bundles") da presente invenção permite uma soldagem continua e ao mesmo tempo de todos os trechos de dutos em diversos e diferentes tipos e diâmetros de tubos num único pipeshop(8) para o mesmo conjunto de feixe tubos ("Bundle") e, paralelamente à soldagem, permite sejam realizadas todas as inspeções de integridade estruturais e da qualidade das soldas em tempo real.

Em nítida melhoria quanto a técnica anterior, cabe ser ressaltado que as inspeções de integridade estruturais e da qualidade das soldas só podem ser feitas na fase final no método clássico, e antes da montagem final do feixe tubular ("Bundle").

Em uma outra modalidade da presente invenção, é prevista a movimentação por linhas de trilhos ferroviários (não se limitando a isso) , sendo três no sentido longitudinal ao processo de soldagem, construção e deslocamento dos feixes tubulares finalizados ("Bundles"), e três no sentido ortogonal (não se limitando a isso) os quais são responsáveis pelo deslocamento lateral de todas a cabines de soldas da linha de soldagem ("Fire line") .

Note-se que nesta modalidade a presente invenção revoluciona o método de construção tradicional à medida que utiliza uma linha de soldagem fixa e promove o deslocamento lateral de todas as cabines de soldagem e avanço progressivo dos tubos para ,, . . _^ , ,„-, .

dentro αο feixe de tubos ( Bundles ) ao mves ao processo artesanal clássico de construção individual de cada trecho de tubulação e montagem manual uma-a-uma de cada trecho no feixe.

. Seguindo-se atrás do carrinho ("Stroller") , e no mesmo alinhamento, são instalado (s) o(s) conjunto (s) de 3 trilhos na posição ortogonal que sustentarão e promoverão o deslocamento transversal das diversas cabines de solda responsáveis pela fabricação seriada dos trechos de dutos ("Stalks") .

Para todas as modalidades da presente invenção estão previstos, para cada linha de soldagem("Fire-line") , suportes especiais numa combinação entre roletes-guias , roletes de giro livre e/ou roletes motrizes, podendo ter eles acionamento próprio com energia elétrica, hidráulica, pneumática ou com tração externa direta no próprio tubo, com forças atuando por processo de "empurramento" por pistões hidráulicos (máquina responsável por induzir um movimento de Pushing) ou por processo de "puxamento" (maquinas externas responsáveis pelo movimento de tração tipo guinchos que produzam a ação de Pulling) , sendo inclusive prevista a combinação entre Pushing e Pulling.

Os referidos roletes e suportes previstos para o sistema da presente invenção, adicionalmente à função de movimentar a(s) tubulação (ções) , são utilizados para direcioná-la ( s ) durante o processo de movimentação axial da(s) mesma (s), podendo cada suporte conter um ou mais roletes para prover um desejado direcionamento à(s) tubulação ( s) .

0 sistema da presente invenção prevê ainda o uso de suportes e roletes tantos quanto forem necessários para garantir sustentação e acuidade no trajeto durante o despacho das tubulações para o interior dos suportes estruturais finais ( Fieiras ) da geometria que se deseja para a construção do feixe tubular ("Bundle") .

Ainda, o processo da presente invenção poderá compreender o uso de um elemento guia cónico a ser instalado na extremidade de cada tubulação (duto) , referido elemento servindo, conforme denominado, para facilitar a centragem do tubo ao passar pelos roletes e suportes, bem como ao ingressar nos suportes estruturais ( Fieiras } que definirão a geometria do conjunto de feixe de dutos.

O processo da presente invenção possui evidentes vantagens em relação à técnica anterior, inclusive em relação ao fato de prever eventual substituição ou reparo de tubo na linha de fabricação antes de o Bundle estar montado, o que efetivamente elimina a necessidade de desmontar guandes extensões do Bundle já formado.

0 processo da presente invenção proporciona o posicionamento final de todas as tubulações construídas e montadas no interior das cabines de soldagem ( "Fire-Line" ) , independente do seu tipo de material (aços comuns, ligas, polímeros, etc. ) , diâmetros, comprimentos e espessuras de parede de cada tubo, sendo que todos passarão pela "Fieira" e serão instalados em sequencia continua na estrutura final ("Fieira Principal") que definirá a geometria desejada do feixe ("Bundle"), sendo que a velocidade de inserção será definida considerando-se a combinação do mecanismo adotado na suportação/movimentação dos tubos e o processo de soldagem adotado (automática ou manual) e pela liberação das fases de inspeção de qualidade das soldas.

Ά presente invenção inverte o processo construtivo tradicional (no qual todas as fases são feitas em processos separados, totalmente isolados e com alto custo e risco para sua execução) ao prever uma única fase construtiva com a fabricação em série e progressiva, e avanço físico programado, concentrando todas as fases necessárias numa única estação de soldagem, com isso sistematizando o processo numa única linha de produção conjunta, contemplando em cada linha de produção todo o conjunto de feixe de dutos ( "Bundle" ) .

Com isso, à medida e em paralelo aos diversos elementos de tubos adicionados ao agora feixe de tubos, são realizadas as inspeções, liberações tratamentos contra corrosão, também em linha continua, numa estação pré-determinada de inspeção de soldas e qualidade intermediária, localizada na própria linha de soldagem, em cabine apropriada.

Após cada fase de inspeção vencida, a qual poderá ser efetuada em paralelo com a soldagem de novos segmentos de tubos, os dutos ("Stalks") são impulsionados/tracionados /movimentados axialmente no sentido horizontal e convergem para um ponto determinado de convergência onde são instaladas as fieiras que definirão a geometria do conjunto de Feixe de tubos ( "Bundle" ) , conformando com isso o sistema no tipo final desejo do agora feixe de dutos de de produção ("Riser") resultante.

Note-se que para os casos em que os Bundles precisarem ter controle de flutuação em sua instalação no site de operação e ou proteção mecânica, elementos de flutuação bi, tri o quadripartite (não se limitando a isso) , deverão ser instalados em intervalos regulares no próprio feixe, após a terceira etapa de instalação de- fieiras, mais especificamente na quarta etapa, entre uma operação e outra de avanço do feixe.

Conforme já suscitado para uma das modalidades descritas em que as cabines de soldagem são dispostas sobre trilhos transversais à linha de produção de dutos, podem as referidas cabines ser rapidamente deslocadas para operar em uma outra configuração determinada para o produto final.

Por exemplo, uma vez terminada todas as operações de soldagem, inspeções, pinturas e fixação de todos os elementos geométricos estruturais que definem a forma do feixe tubular ("Bundle") , as cabines de soldagem, seus conectores elétricos, de ar comprimido, hidráulicos e de suportação, são deslocadas lateralmente por sobre os trilhos ferroviários transversais aos trilhos da linha de soldagem ("Fire-line") dos carrinhos ("Strollers") de forma que esta mesma cabine possa iniciar a construção e fabricação de outro feixe tubular de mesma geometria ou de outra que for necessária, desta forma permitindo total liberdade e versatilidade de se construir diferentes tipo de íeixes tubulares num mesmo canteiro de obras ("Spoll base").

Tal modalidade compreende ainda vantagem de se utilizar duas ou mais outras linhas ferroviárias que ladeiam a linha férrea central principal da linha de soldagem ("Fire-line") com linhas de carrinhos de apoio para transporte em sincronia de acessórios, partes e peças que por ventura tenham que ser montadas, tanto no inicio como no final ou em ambas, ou em trechos intermediários com um ou mais carrinhos de apoio por linha férrea, que proporcionem o transportes destes acessórios, partes e peças para seu movimento também axial, tanto para outras fases operacionais como para embarques marítimos, férreos, modais e etc, do produto final acabado.

Diferentemente da técnica anterior, o processo da presente invenção dispensa o deslocamento lateral do "canteiro de obras" ao longo da via no decorrer da fabricação do feixe tubular ("Bundle") , bem como soluciona os inconvenientes da instalação de base de soldagem ("Spoll bases") em locais dé difícil acesso ou saturados. Ainda, o processo da presente invenção proporciona maior segurança e comodidade para os processos de soldagem e inspeção, realizados em um único sítio ou canteiro fixo (pipeshop (8) ) e reunindo, de maneira evidente, melhores condições para realização.

Em evidente melhoria em relação à técnica anterior, o processo da presente invenção provê melhores condições de instalação, sendo incomparavelmente mais simples e funcional, além de mais seguro e rápido.

No presente processo, cada cabine de soldagem (4) possuirá e comporá uma unidade fabril independente e autónoma que incluí estrutura própria que pode ter qualquer arranjo necessário conveniente à circunstância específica do projeto para cada conjunto de feixe de dutos ( "Bundle" ) .

A presente invenção refere-se ainda a um processo/método de construção, lançamento e montagem de tubulações em forma de conjunto de feixe de dutosde 2 ou mais dutos ("Stalks") que perfaçam um "Bundle" em um único local de canteiro da obra ("Spoll base"), compreendendo o processo em uma de suas modalidades, as etapas de: a) Disposição de um pipeshop(8) ou estoque de tubos com máquinas e equipamentos para movimentação dos mesmos, inclusive para disposição de dutos na linha _, de montagem; b) Instalação de via formada por roletes e suportes para suportação de dutos, composto por elementos de deslize tais como guias por buchas de baixo atrito em resina fenólica do tipo celeron, PTFE, bronze entre outros, ou roletes guias, roletes de giro livre e/ou roletes motrizes nas quantidades e arranjos de posicionamento necessários para dar o desejado direcionamento e geometria ao tipo de conjunto de feixe de tubo desejado, de forma que permitam e ou promovam o deslocamento dos tubos por sobre eles . c) Instalação de uma linha de trilho com carrinhos (Strollers), bem como uma ou mais linhas auxiliares de trilhos que percorrem toda a extensão longitudinal do canteiro de obras para apoio e deslocamento de partes e peças acessórias a serem montadas nos feixes tubulares, d) instalação de elementos e trilhos para comporem a via de deslocamento transversal, quer por rolagem ou tração própria, das cabines de soldagem no sentido ortogonal a linha de eixo da ^v 'Fire-line", sendo 1 linha/pista principal que poderá conter varias cabines de soldagem em paralelo, e) Instalação, na via formada por roletes e suportes e na via de trilhos de deslocamento transversal, de cabines de soldagem e verificação de dutos, f) Instalação de cabine de controle para controlar a produção de dutos, b) instalação, em um ponto determinado da linha de trilho com carrinhos (Strollers) , de um sitio ou cabine de colocação, instalação e verificação para o sistema de suportes radiais especiais do tipo "Fieira", na geometria final que o feixe de tuDos evera assumir,

c) disposição de pelo menos um suporte principal customizado para definir a geometria do feixe tubular, denominado aqui por "Cabeço" ou fieira principal, compreendendo suporte inicial padrão do produto final que será. fixado e suportado no primeiro carrinho guia de transporte ("Stroller") . Referido suporte assumirá a geometria final que se deseja para o feixe tubular ("Bundle") que poderá ser fabricado em materiais metálicos ou não, bem como em polímeros que aguentem os esforços mecânicos, pressões submarinas e as temperaturas de serviço.

g) Disposição, no conjunto de feixe de dutos, de suportes espaçadores auxiliares em materiais metálicos ou não, ferrosos, não ferrosos, poliméricos, ou combinação dos mesmos, com perfil definido pela geometria desejada para conjunto de feixe de dutos ( "Bundle" ) e pelas características de cada tubo a ser afixado, com a função de espaçar todos os tubos, sustentar e fixar todos os dutos, dar forma ao conjunto de feixe de dutos, manter o conjunto de feixe de dutos na geometria final desejada, e permitir o deslocamento axial do conjunto de feixe de dutos acabado para o embarque e ou transporte do produto final ("Bundle") .

h) Dispor um ou mais carrinhos principais de suportação e deslocamento axial do cabeço e acessórios do conjunto de feixe de dutos. i) Dispor carrinhos de serviço para sustentação e deslocamento dos suportes auxiliares, que poderá ser instalado a no mínimo a cada 6 metros e no máximo a cada 18 metros (não se limitando a isso) . Estes carrinhos serão adicionados ao sistema a partir das cabines de soldagem, sendo os mesmo direcionados ou pelos elementos ferroviários fixados ao piso ou pelas pistas de rolagem definidas no canteiro, podendo os mesmos possuírem propulsão própria (automotora) ou serem puxados ou empurrados a medida da necessidade do avanço construtivo do feixe.

j) Dispor, ao longo da linha de produção, de varias cabines de soldagem em comprimento e largura que se adequarem ao processo de soldagem e a cada geometria do feixe tubular, bem como ao tipo de processo de soldagem a ser utilizado (automático ou manual), possuindo nestas cabines todas as facilidades de alimentação elétrica, de ar comprimido, de pressão hidráulica, de refrigeração ou pressurização, tendo talhas de içamento ou pontes rolantes internas, podendo ser ela uma cabine hermética ou não, possuindo uma sala de controles refrigerada com painéis de controle elétricos e eletrônicos visando permitir os serviços de alimentação dos diferentes tipos de tubos que comporão os feixes tubulares ("Bundle") e os serviços de inserção e movimentação dos "Stalks" e o controle do deslocamento axial do produto final "Bundle". Estas cabines poderão se deslocar lateralmente a medida que for necessário, tanto para poder realizar, na atividade construtiva dos conjuntos de feixe de dutos ("Bundles") como para deixar o local primitivo e ir para uma nova linha de soldagem paralela, tanto para, iniciar a construção de um novo feixe, como para retocar reparos de feixes já prontos. A concepção de liberdade de movimentação lateral das cabines tem por função permitir uma variada linha e tipos de produção num pequeno canteiro e com isso permitir criar varias frentes de trabalho, tantas quantas forem necessárias, com uma ou mais cabines.

k) Dispor guinchos de apoio para içamento de tubos e ou tração dos carrinhos principais ou carrinhos de serviço.

1) Dispor equipamentos hidráulicos para compressão e "empurramento" ("Pushing") dos tubos.

m) Dispor sistema de polias e cabos de aço para auxilio de tração de trechos de tubos, de carrinhos principais e de carrinhos de serviço, bem como das próprias cabines de soldagem caso opte-se por este método de tração.

n) Dispor um sistema de cremalheiras para tração/pushing do feixe e seus carrinhos principais e carrinhos de serviços. Este sistema poderá ser instalado no mesmo alinhamento e paralelo . ao sistema de trilhos ferroviários e ou pista de deslocamento, tanto para movimentação axial dos conjuntos de feixes de dutos em sua fase construtiva como para o transporte ou embarque dos "Bundles". Também poderão ser instalados sistemas de cremalheiras para o deslocamento transversal de todas as cabines de soldagem.

o) Dispor estação intermediária de inspeção, reparo e pintura, onde todas as inspeções de qualidade das soldas e suas pinturas poderão ser feitas. p) Dispor elementos de controle de flutuação.

O processo de alimentação da linha de soldagem inicia-se com a colocação de cada tubo especifico (retirados das pilhas dos estoques de tubos externo) e termina, em sua posição final, com a instalação no feixe tubular da Fieira tipo Cabeço, em disposição esta determinada pelo geometria do próprio "Cabeço".

Estando todos os tubos em sua posição final, inicia-se o processo de alimentação do segmento seguinte de tubo e feitura da solda de união destes dois segmentos. Obviamente que dependendo do diâmetro e da forma que o feixe tubular assumir, as referidas soldas e seus locais de "Ponteada" poderão ter que ficar afastados uns dos outros em sua largura e altura para que todos os funcionários responsáveis pela execução das soldas consigam executar as suas atividades.

Em função disto, caberá ao suporte por "Fieras" fazer a devida convergência de todos os trechos de tubos ("Stalks") para o centro do feixe, já fixado nos suportes auxiliares montados de trechos em trechos com distancias definidas para cada projeto. Cabe ressaltar que os feixes de tubos poderão ter um tubo principal de maior diâmetro e espessura em exato centro, o qual poderá servir de tubo guia ou não, tanto para fixação dos suportes auxiliares, como para a própria estruturação mecânica do "Bundle".

Após, o processo de fabricação e montagem, prevê a instalação antecipada dos suportes do tipo "Fieras" com seus elementos de guia e de rolagem após a convergência dos tubos em uma cabine específica para tanto e, em seguida e no mesmo alinhamento, montar o "Cabeço" geométrico no carrinho ("Stroller") principal. Uma vez iniciado este processo as operações se tornarão continuas e repetitivas, sendo adicionada a cada operação algum tubo a mais ou trechos de tubos, verificação e inspeções, bem como a instalação de seus suportes auxiliares e seus respectivos carrinhos de serviços, responsáveis pela sustentação e liberação do movimento axial de todo o conjunto.

Atingindo o comprimento do feixe de tubos desejado ("Bundle"), encerram-se todas as operações de soldagem e inspeção e o feixe é deixado em repouso para instalação de seus acessórios ou não, e o devido ensaio e testemunho final de qualidade.

Em paralelo a esta fase, e numa das modalidades da presente invenção, as cabines de soldagem já podem iniciar seu movimento transversal para uma segunda outra linha de fabricação de outro feixe de tubos de mesma geometria ou não, sendo que em sendo definida nova configuração, as fieiras deverão ser substituídas para a exata nova configuração do novo conjunto de feixe de dutos desejado. Note-se que todos os equipamentos auxiliares de tração, pushing, pulling, conexões elétricas, hidráulicas e ou pneumáticas, se deslocarão acompanhando as cabines de soldagem. A presente invenção consegue com isso concentrar todas as atividades numa única linha de fabricação seriada e contínua e a disposição das linhas do tipo férreas ou pistas de rolagens secundárias permitirão o deslocamento axial também de todas as conexões especiais e acessórios que estejam agora solidários ao feixe tubular como produto final acabado.

Exemplos de aplicação da presente invenção:

Alguns exemplos em que o sistema e processo da presente invenção encontra aplicação é no caso de fabricação de feixes tubulares para segmentos industriais, resfriadores de usinas nucleares, píeres multifuncionais, túneis, rnicrotuneis, risers de produção; eletrodutos multifásicos submersos /subterrâneos e "bundles" submarinos.

Através do sistema da presente invenção, a montagem da tubulação passa a ser remota e sua instalação sequencial, através de elementos pré-instalados, sem os inconvenientes climáticos e das operações de manipulação e içamento dos tramos de tubos.

Não obstante ilustrada a presente invenção de acordo com uma concretização atualmente preferida, compreende-se que a mesma não é limitativa da invenção, uma vez que alterações e modificações se evidenciarão de pronto aos técnicos à luz da exposição precedente. Por isso, a invenção não deverá ser limitada tão somente pelo escopo das reivindicações seguintes.