BRPI0705792B1

BRPI0705792B1 - Método de instalação de cerco para barreira de contenção de óleo apresentando uma configuração em espiral

Info

Publication number: BRPI0705792B1
Application number: BRPI0705792-0A
Authority: BR
Inventors: Nogueira Pinheiro De Andrade Flavio
Original assignee: Oceanpact Serviços Marítimos S.A.
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2018-01-30
Also published as: ES2369445B1; ES2369445A1; US7785036B2; BRPI0705792A2; US20090145854A1

Abstract

método de instalação de cerco pará barreira de contenção de oleo apresentando lima configuração em espiral. a presente invenção se refere a um método de instalação de cerco para a contenção de poluição em ambientes aquáticos, tais como rios, lagos, lagoas, baías ou oceano, mais especificamente para a poluição causada por vazamento de óleo. a presente invenção compreende uma pluralidade de seções de barreira, as quais formam um cerco tendo sua configuração em espiral, permitindo o trânsito das embarcações de serviço ou de apoio, bem como o funcionamento normal da plataforma ou instalação offshore ao mesmo tempo em que contém a saída imediata do óleo sobrenadante.

Description

(54) Título: MÉTODO DE INSTALAÇÃO DE CERCO PARA BARREIRA DE CONTENÇÃO DE ÓLEO APRESENTANDO UMA CONFIGURAÇÃO EM ESPIRAL (51) lnt.CI.: E02B 15/08; E02B 15/06; E02B 15/04 (52) CPC: E02B 15/0857,E02B 15/06,E02B 15/04 (73) Titular(es): OCEANPACT SERVIÇOS MARÍTIMOS S.A.

(72) Inventor(es): FLAVIO NOGUEIRA PINHEIRO DE ANDRADE

1/8 “MÉTODO DE INSTALAÇÃO DE CERCO PARA BARREIRA DE CONTENÇÃO DE ÓLEO APRESENTANDO UMA CONFIGURAÇÃO EM ESPIRAL”.

[1] A presente invenção se refere a um método de instalação de cerco para uma barreira, que flutua sobre a água, utilizada para conter o óleo ocasionado por vazamento e impedir seu espalhamento durante as operações de uma plataforma de perfuração, produção, navio, Floating Production Storage and Offloading (FPSO), Floating Storage and Offloading (FSO), monobóia, shuttle tanker, ou qualquer outra instalação em mar aberto durante 24 horas/dia e 7 dias/semana. O dito cerco possui uma configuração em espiral, com isso, o trânsito das embarcações de serviço ou de apoio, bem como o funcionamento normal da plataforma ou instalação offshore não ficam prejudicados.

[2] O número de acidentes e o volume de óleo derramado têm diminuído progressivamente ao longo dos últimos anos. A redução de acidentes está associada a um maior controle e cuidado nas operações que envolvem a exploração, o transporte e o armazenamento do petróleo, o que reflete em um aumento do nível de responsabilidade ambiental. Contudo, permanece o risco de vazamentos com contaminação dos ecossistemas costeiros. Deve-se compreender que a extensão do dano ambiental causado por esta ocorrência, nem sempre é proporcional apenas ao volume vazado, mas depende também da causa do incidente, da dimensão do volume liberado, do tipo de produto envolvido, da sua respectiva toxicidade, da magnitude de áreas afetadas e da sensibilidade ecológica.

[3] Assim tornam-se necessárias ações iniciais no sentido de se conhecer o cenário envolvido no acidente para definir as estratégias de combate e dimensionar os recursos necessários para uma efetiva resposta, informações estas obtidas através de uma avaliação preliminar. As ações de combate propriamente, permeiam a contenção e remoção do produto do mar e a limpeza de ambientes costeiros atingidos através de técnicas apropriadas.

[4] A contenção do óleo e sua subseqüente remoção requerem o uso de diversos tipos de barreiras de contenção e diferentes equipamentos de remoção. A

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2/8 capacidade de resposta aos derrames permeia fatores como rapidez e eficiência do acionamento das equipes; quantidade, disponibilidade e aplicabilidade dos equipamentos de combate; quantidade e disponibilidade de pessoal qualificado para o trabalho e condições meteorológicas e oceanográficas na ocasião do acidente. A rápida contenção e remoção do óleo derramado é vital para se evitar a contaminação de outras áreas.

[5] A contenção do óleo é normalmente realizada com a utilização de barreiras ou cercos de contenção que concentram o óleo para seu posterior recolhimento. Existem vários tipos e modelos de barreiras, fabricadas a partir de diferentes tipos de material. A escolha do tipo de barreira está associada a fatores como cenário acidental, tipo de óleo, condições ambientais dentre outros. Existem vários modos de configurar barreiras no mar como as chamadas configurações em “J”, “U” ou “V”. A escolha de um ou outro procedimento está associada à disponibilidade de recursos e condições meteorológicas e oceanográficas. Além da utilização para contenção do óleo, as barreiras podem também ser úteis para defletir manchas e proteger locais. No primeiro caso as manchas são desviadas para locais menos vulneráveis ou mais favoráveis à aplicação de técnicas de remoção. No segundo caso, as barreiras são colocadas em locais estratégicos a fim de evitar que manchas se espalhem e atinjam áreas de interesse ecológico ou sócio-econômico.

[6] Na maioria das vezes a contenção do óleo é trabalhada conjuntamente com ações de remoção do produto. Para tanto uma série de equipamentos ou materiais podem ser utilizados como skimmers, barcaças recolhedoras, cordas oleofílicas, caminhões vácuo, absorventes granulados, entre muitos outros. A aplicabilidade de cada um deles está associada a fatores como tipo de óleo; extensão do derrame; locais atingidos; acessos e condições meteorológicas e oceanográficas.

[7] Uma variação de barreira é descrita no documento WO04035937A1. Este documento descreve uma barreira de contenção com a finalidade de conter derramamentos de óleo e/ou modos similares de poluição em mares, rios ou superfícies aquáticas, compreendendo um corpo alongado constituído por um elemento que possui flutuabilidade em relação ao meio que o cerca, além de uma freeboard e uma saia de

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3/8 suspensão. A barreira de contenção é geralmente rebocada ou ancorada de maneira que assuma basicamente um formato de “U”, possuindo braços laterais que delimitam uma abertura frontal, e que se estendam de uma área traseira ou ápice. As pontas livres dos braços da barreira de contenção são rebocadas ou ancoradas, de modo que a saia de suspensão posicionada no ápice colete ou isole óleo derramado e/ou outros tipos de poluição da superfície aquática.

[8] A patente US 3,803,848 revela uma disposição de barreira de contenção formada pela união de diversos arcos de modo a formar uma parede de estrutura sinusóide. Duas paredes sinusóides podem se unir por uma extremidade para formar uma estrutura na forma de V, e quando há a união de mais de duas paredes sinusóides é formado um polígono de contenção de óleo derramado na superfície aquática. Esta parede é preferivelmente formada pela combinação de madeira e plástico flutuante e é constituída pela união de arcos unidos em direções alternadas (sendo os arcos ímpares dispostos em uma direção e os pares na direção contrária), independentemente do tamanho desejado da barreira. A junção de duas paredes ou os vértices do polígono é conectada às âncoras convencionais de modo a manter este compartimento em uma posição substancialmente fixa.

[9] É descrito na patente US 4,976,855 um coletor de óleo para sua remoção da superfície da água compreendendo pelo menos 2 barreiras de contenção dispostas em forma de “V” em frente a uma embarcação. As barreiras de contenção possuem conformação de parafuso, de modo que a rotação destas desloca a superfície de água e óleo na direção de um recipiente coletor contido na embarcação.

[10] A patente russa No. RU2117095C1 se refere a uma barreira para contenção que coleta e mantenha derivados de óleo e petróleo na superfície de correntes e bacias aquáticas, cuja contaminação se deve a desmontagem da tubulação de produtos de óleo ou petróleo e também, devido a vazamento de tanques. A barreira de contenção também compreende um corpo flutuante que é feito de material impermeável e hermético e de uma rede de lastro.

[11] Já o documento WO83/00710 revela um dispositivo que forma uma barreira para proteção das águas contra vazamentos de óleo. Este dispositivo

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4/8 compreende um corpo tubular, subdividido em duas câmaras por uma parede longitudinal. Sua câmara longitudinal inferior é preenchida por água enquanto que a superior é preenchida por ar. As cordas são amarradas em alças. A rigidez do dispositivo é essencialmente influenciada pela pressão prevalente em uma das duas câmaras.

[12] As desvantagens de tais barreiras ou dispositivos mencionados acima se devem ao fato que os mesmos são lançados ou acionados apenas após a ocorrência do derramamento de óleo, o que provoca um atraso nas operações de contenção, permitindo, assim, um espalhamento inicial do óleo o que torna, dessa forma, mais difícil o recolhimento do óleo.

[13] Portanto, há a necessidade de estratégias usuais para a contenção e o recolhimento de óleo derramado que atendam as necessidades de proteção ambiental entre a ocorrência do derramamento e as medidas de combate.

RESUMO DA INVENÇÃO [14] Um objetivo da presente invenção é fornecer um método de instalação de cerco eficaz em termos de tempo, custo, simples e ambientalmente perfeito para conter o óleo derramado.

[15] O objetivo acima e outros objetivos são surpreendentemente obtidos pelo que se segue. A presente invenção provê um método de instalação de cerco para a contenção de óleo cujo cerco apresenta uma configuração fixa e em espiral.

[16] A presente invenção provê ainda um método novo de instalação de cerco que permite a livre circulação de embarcações de serviço e de apoio que atuam em conjunto com a plataforma ou a instalação offshore.

[17] O método de instalação do cerco oferece as seguintes vantagens em relação aos métodos convencionais. O cerco é pré-instalado em torno da plataforma, navio ou instalação offshore independentemente da ocorrência ou não do vazamento de óleo. Assim, em qualquer caso de vazamento o cerco já estará atuando na contenção, evitando o espalhamento do óleo e permitindo sua rápida remoção através dos métodos convencionais conhecidos pelo versado na técnica, tais como, por exemplo, skimmers, bombas, mangotes e armazenagem temporária. A configuração em espiral permite uma

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5/8 abertura suficiente para a navegação segura e impede a saída de óleo. Além disso, a configuração permite uma fácil e rápida operação de evacuação e fuga em casos de emergência. A configuração em espiral pode ser aplicada a qualquer tipo de barreira, a qual pode ser confeccionada de qualquer material que atenda as necessidades de flutuabilidade (relação volume/peso) e resistência à tração, podendo ser instalada em qualquer lugar onde haja variação da direção da corrente marinha.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [18] As características do método de instalação de cerco para barreira de contenção para águas poluídas, objeto da presente invenção, serão melhor compreendidas a partir da descrição detalhada a seguir, que é feita meramente com a finalidade de exemplificação, e associada aos seguintes desenhos, que fazem parte do presente relatório:

[19] A figura 1 ilustra uma vista superior da presente invenção.

[20] A figura 2 ilustra uma vista detalhada da ancoragem direta.

[21] A figura 3 ilustra uma vista detalhada da ancoragem com auxílio de flutuadores.

[22] A figura 4 ilustra uma vista detalhada da ancoragem dupla interna/externa ao cerco.

[23] A figura 5 ilustra uma vista ampliada dos meios de conexão ilustrados na figura 4.

DECRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [24] O método de instalação de cerco para barreira de contenção, objeto da presente invenção, será descrito aqui em referência aos desenhos anexos.

[25] A presente invenção descreve um método de instalação de barreira para contenção de poluição em ambientes aquáticos, tais como rios, lagos, lagoas, baías ou oceanos, mais especificamente para poluição causada por vazamento de líquidos imiscíveis mais leves que a água, por exemplo, óleo.

[26] O dito método de instalação de cerco leva em consideração as seguintes etapas: dimensionamento, instalação e desinstalação, e manutenção.

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6/8 [27] Para estimar o dimensionamento do cerco deve ser considerada como parâmetro a abertura do cerco para a entrada e saída de embarcações e/ou seu comprimento. Particularmente, a abertura do cerco para a entrada e saída de embarcações deverá ser no mínimo igual a dez vezes a boca da maior embarcação que irá trafegar ou duas vezes seu comprimento. Mais particularmente, a distância entre a plataforma ou a instalação offshore e a barreira deverá ser de no mínimo cinco vezes o comprimento da maior embarcação que irá operar dentro do cerco em pelo menos 180° a partir da abertura de entrada.

[28] Além disso, são consideradas as condições meto-oceanográficas da região para o período de instalação. A resultante das forças exercidas pela corrente, ventos e ondas deverá ser suportada pelo cerco.

[29] A etapa de instalação do cerco é realizada através do uso de embarcações de apoio adequadas para o lançamento das barreiras e dos botes para o manuseio e a conexão das diversas seções de barreira no mar. O planejamento da desinstalação do dito cerco deverá ser feito com antecedência e empregará a mesma estrutura utilizada para a sua instalação.

[30] Deve-se compreender que há a necessidade de um planejamento prévio para a manutenção de seções individuais do cerco substituindo-a por uma seção reserva. O dimensionamento do número de seções de barreira e do número de seções de barreira reserva deverá considerar as características do cerco e da ancoragem.

[31] Além disso, o sistema de ancoragem deverá ser tal que “agüente” o cerco no lugar, sem gerar choques ou forças cíclicas que possam destruí-lo.

[32] Assim, o cerco deverá estar ancorado no fundo do mar de forma que a sua posição e a sua função sejam mantidas independentemente da direção da corrente. A ancoragem pode ser feita de várias formas conhecidas, porém para as instalações offshore, por exemplo, com condições de corrente com mais de um nó e ondas com mais de 1,5 m, se faz necessário um esquema especial de ancoragem a fim de minimizar os esforços no cerco e garantir sua qualidade.

[33] A figura 1 ilustra o dito cerco que compreende uma pluralidade de seções de barreira (1) que são interconectadas umas às outras, através de seus pontos de

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7/8 conexão (5), para formar um cerco cuja extensão seja suficiente para cercar a área desejada.

[34] Em uma modalidade alternativa da presente invenção, conforme mostrado na figura 2, as seções das barreiras (1), que podem possuir qualquer comprimento, particularmente entre 25 e 100 m por seção, são conectadas umas às outras. Em cada comprimento desejado, as seções de barreiras (1) são conectadas diretamente através de meios de conexão (6), tais como cabos de polipropileno, nylon, aço, amarras ou correntes, a uma âncora ou poita (3) (ou seja, bloco de ferro, concreto ou qualquer outro material pesado) instalada no fundo do mar.

[35] A figura 3 mostra uma seção de barreira de contenção (1) que forma parte do cerco da presente invenção. Assim, em uma segunda modalidade alternativa da presente invenção, a ancoragem é realizada com auxílio de flutuadores (4), tais como bóias. As seções das barreiras (1) são interconectadas umas às outras e em cada espaçamento definido, ou seja, ponto de conexão (5) é conectado um flutuador (4). Esse espaçamento (5) pode ser de qualquer tamanho, sendo tipicamente empregado os espaçamentos de 25, 50, 100 ou 200 m. O dito flutuador (4) é conectado às âncoras ou poitas (3), localizadas no fundo do mar, através de meios de conexão (6), tais como cabos. Os ditos meios de conexão (6) podem ser cabos de polipropileno, nylon, aço, amarras ou correntes. Preferivelmente, cada flutuador (4) está conectado a quatro âncoras ou poitas (3) localizadas no fundo do mar.

[36] Observou-se que de acordo com as condições do mar e das correntes, as forças exercidas sobre o sistema poita-bóia podem chegar a algumas dezenas de toneladas dependendo da forma de instalação do dito sistema. Estudos realizados diagnosticaram que os esforços sofridos pelo conjunto ancoragem bóia-poita podem chegar a mais de 10 t quando são empregadas barreiras com 1,3 m de altura total e com espaçamento de 100 m entre as bóias com correntes de menos de 1 nó. Além disso, o regime harmônico da oscilação do sistema leva a um esforço para que haja um movimento relativo entre as barreiras e as bóias gerando forças muito altas na conexão entre as mesmas e danificando, dessa forma, as barreiras em um curto espaço de tempo. Além disso, as forças no sistema poita-bóia possuem um acentuado padrão oscilatório.

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8/8 [37] A fim de minimizar as forças exercidas sobre o dito sistema, desenvolveu-se um novo sistema de ancoragem que leva em consideração a oscilação sofrida pela barreira e pela bóia, como pode ser visto na figura 3, de forma que sejam evitados picos de tensões nas conexões.

[38] As figuras 4 e 5 ilustram uma outra modalidade ainda mais preferida da presente invenção, no qual a ancoragem é realizada através da formação de um cinturão de flutuadores. As ditas seções de barreira (1) são conectadas diretamente umas às outras. Os flutuadores (4', 4”) são conectados aos pontos de conexão (5), localizados entre as ditas seções de barreira (1), através de meios de conexão (7), tais como cabos de polipropileno, nylon, aço, amarras ou correntes horizontais transversais. Cada flutuador (4', 4”) é ancorado por duas âncoras ou poitas (3) localizadas no fundo do mar. Dessa forma, o primeiro flutuador (4') “segura” o cerco para que ele não abra resultando no seu afastamento em relação à plataforma ou instalação (2) que se deseja cercar, e o segundo flutuador (4”) que “segura” o dito cerco para que este não se feche resultando na sua aproximação em relação à plataforma. Assim, teremos um cinturão de bóias ancoradas dentro do dito cerco e outro cinturão ancorado fora do dito cerco.

[39] Dessa maneira, a transferência de oscilações verticais, causadas pelas ondas, entre o sistema de flutuadores e o de barreiras é praticamente nula, impedindo, assim, um desgaste acelerado da conexão e permitindo um comportamento mais eficaz das barreiras que flutuam livremente acompanhando as ondas do mar sem qualquer resistência vertical, impedindo a fuga do óleo.

[40] A título de exemplo, essas modalidades configurativas podem ser também aplicadas em procedimentos de abastecimento de transportes aquaviários. Preferivelmente é utilizado o método de ancoragem dupla interna/externa ao cerco, ou seja, com formação de um cinturão de bóias, em ambientes marinhos offshore.

[41] Deve-se compreender que embora a invenção tenha sido descrita em detalhes e com referência às suas modalidades específicas, será evidente para aqueles versados na técnica que várias mudanças e alterações podem ser feitas na invenção reivindicada sem sair do escopo e do espírito da invenção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de instalação de cerco para barreira de contenção de óleo, em que a barreira se encontra em uma posição fixa, e apresenta uma configuração em espiral caracterizado pelo fato de o cerco compreender uma pluralidade de seções de barreira (1), que flutua sobre a água, sendo estas conectadas umas às outras, através de seus pontos de conexão (5), formando um cerco, cuja extensão seja suficiente para cercar a área desejada; cujos pontos de conexão compreendem cada um de um ou mais flutuadores ou boias (4), e em que pelo menos parte dos pontos de conexão (5) estão presos a pelo menos duas âncoras (3) no fundo do mar, pelo menos uma âncora localizada dentro da área de contenção definida pelas seções de barreira de contaminação, e pelo menos uma âncora localizada fora da área de contenção definida pelas seções de barreira de contaminação, e em que a barreira tem uma configuração em espiral com uma abertura para entrada e saída de embarcações.
2. Método de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de o dito flutuador (4) ser conectado através de meios de conexão (6) às ditas âncoras ou poitas (3).
3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de cada flutuador (4', 4”) ser conectado à âncora ou poita (3) por dois meios de conexão (6).
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de os meios de conexão (6, 7) consistirem de cabos de polipropileno, nylon, aço, amarras ou correntes.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de as âncoras ou poitas (3) serem formadas por bloco de ferro, concreto ou qualquer outro material pesado.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de os flutuadores serem bóias.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o dito cerco apresentar a abertura do cerco para a entrada e saída de embarcações no mínimo igual a dez vezes a boca da maior embarcação que irá trafegar.

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8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a dita abertura do cerco para a entrada e saída de embarcações ser no mínimo duas vezes o comprimento da maior embarcação que irá trafegar.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a distância entre a plataforma ou a instalação offshore e a barreira ser no mínimo cinco vezes o comprimento da maior embarcação que irá operar dentro do dito cerco em pelo menos 180° a partir da dita abertura de entrada.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de ser empregado para contenção de poluição em ambientes aquáticos.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os ambientes aquáticos serem rios, lagos, lagoas, baías ou oceanos.
12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a poluição ser causada por vazamento de líquidos imiscíveis mais leves que a água, particularmente óleo.
13. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de ser preferivelmente utilizado em ambientes marinhos.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de poder ser aplicado em procedimentos de abastecimento de transportes aquaviários.
15. Método de acordo com as qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de a dita configuração em espiral ser empregada durante as operações de uma plataforma de perfuração, produção, navio, Floating Production Storage and Offloading (FPSO), Floating Storage and Offloading (FSO), monobóia, shuttle tanker, ou qualquer outra instalação em mar aberto.

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