BRPI0717808A2

BRPI0717808A2 - Sistema de carga

Info

Publication number: BRPI0717808A2
Application number: BRPI0717808-5A
Authority: BR
Inventors: Jarle Straume; Arild K Samuelsen
Original assignee: Framo Eng As
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2014-08-05
Also published as: US20120225597A1; EP2256025A1; AU2007302882B2; EP2074015A1; AU2007302882A1; WO2008041859A1; EP2074015B1; CN101522512A; MX2009003581A; NO20064550L; CA2711785A1; CA2711785C; US8512087B2; CN101522512B; EP2256025B1; US20100178819A1; NO333841B1; US8152580B2; CA2665895C; CA2665895A1

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Sistema de Carga

Campo da Invenção

A presente invenção diz respeito a um sistema de carga para a

transferência de pelo menos um meio entre a primeira instalação e uma embarcação flutuante, um sistema de recuperação para utilização com esse tipo de sistema de carga e um método para conectar o sistema de carga a uma embarcação.

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Antecedentes da Invenção

Um número de sistemas existentes de transferência de um meio entre duas unidades “offshore”, onde uma das unidades é, muitas vezes, uma instalação submarina, uma unidade de armazenamento flutuante ou uma plataforma e uma embarcação de transporte.

Vários destes sistemas possuem dispositivos que, quando a embarcação não está em uso, uma mangueira de transferência entre a instalação e a embarcação está posicionada parcialmente localizada no fundo 20 do mar. Ter a mangueira localizada em tal posição provoca diversos desgastes em algumas partes da mangueira, resultando na necessidade de se monitorar o desgaste e realizar regularmente substituições de peças da mangueira. Estes sistemas de cargas conhecidos são também frequentemente dispostos de modo a permitir que a embarcação de carga circule livremente, de 25 acordo com o clima, quando este é ligado. Em alguns sistemas, isto é realizado através de um sistema giratório próximo ao ponto de ligação entre a mangueira e a embarcação, tal como um sistema giratório em torno da ligação da mangueira à embarcação, ou como uma bóia submersa alojada em uma estação receptora na embarcação em que a bóia efetiva ou a extremidade da 30 mangueira que está ligada à embarcação compreende dispositivos giratórios, descritos, por exemplo no documento U.S. 6.688.348. Neste caso, cada embarcação deve ter um sistema giratório ou alternativamente, uma bóia/mangueira relativamente pesadas, no final será exigido que tenha de ser puxado para dentro da embarcação por um suporte giratório. A mangueira flexível, no entanto, oferece preferencialmente mais flexibilidade limitada. Outro sistema conhecido é a disposição de um sistema giratório ao ponto de ancoragem da mangueira para o fundo do mar. Isto proporciona uma maior 5 flexibilidade desde que o eixo de rotação esteja localizado no fundo do mar, mas com uma solução deste tipo todos os elementos dinâmicos estão no fundo do mar com os problemas daí decorrentes com relação à manutenção e reparação. Existem também sistemas que têm torres ancoradas com dispositivos giratórios localizados acima da superfície da água. No entanto, 10 estes são expostos ao vento e condições climáticas, e representam uma obstrução ao tráfego sobre a água.

Sumário da Invenção

Um objeto da presente invenção é fornecer um sistema que reduza os

problemas associados com sistemas de carga previamente conhecidos.

É mais um objeto da invenção fornecer um sistema de carga que impeça o embarque da menor extensão possível, podendo ser empregada em uma janela climática relativamente grande, de fácil uso e onde as peças dinâmicas possam ser facilmente reparadas e mantidas.

Um outro objeto consiste em fornecer um sistema em que uma embarcação de assistência não seja necessária para ligar e desligar a embarcação de carga.

É também um objeto fornecer um sistema que possa ser utilizado a profundidades relativamente grandes, bem como em áreas sujeitas à deriva de gelo e icebergs.

Estes objetos são alcançados através de um sistema como definido nas seguintes reivindicações independentes em que novos elementos da invenção serão evidentes da reivindicação dependente e do seguinte relatório descritivo.

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Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção diz respeito a um sistema de carga para a transferência de pelo menos um meio entre a primeira instalação e uma embarcação flutuante. A primeira instalação pode precisar transferir um ou mais meios, tais como um fluido, gás e/ou líquido, sinais, eletricidade, etc. A primeira instalação pode ser uma estação de armazenamento sob a forma de uma plataforma, quer flutuante ou fixa ao fundo, uma embarcação, uma estação de armazenamento submarina um bem, um bem, um coletor de vários 5 poços ou de outros tipos de instalação localizado na ligação com um corpo de água. A embarcação flutuante será normalmente uma embarcação cargueira, mas também podem ser outros tipos de embarcações flutuantes, como uma embarcação de produção, embarcação de armazenamento provisório ou similares.

O sistema de carga de acordo com a invenção compreende um

dispositivo de ancoragem que pode ser relativamente fixado ao fundo do mar, pelo menos um elemento de primeira transferência alongado, normalmente orientado verticalmente em um estado instalado e ligado ao dispositivo de ancoragem, compreendendo dispositivos para conexão com a primeira 15 instalação, um sistema flutuante para garantir que o primeiro elemento de transferência esteja sob tensão em um estado instalado, pelo menos um elemento de transferência secundário flexível disposto na extensão do primeiro elemento de transferência, com um arranjo giratório montado entre o primeiro e o segundo elemento de transferência, tal arranjo giratório é rotativo pelo 20 menos cerca de um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência, onde um final livre do segundo elemento de transferência compreende dispositivos para conexão à embarcação flutuante e em um estado instalado quando o sistema não está sendo utilizado estão localizados livremente suspensos no corpo de água.

Um sistema de carga deste tipo para transferência do meio, é

particularmente adequado para uso em profundidades normalmente de 100 metros e maiores. É também adequado para profundidades a partir de 1000 metros e maiores.

O sistema de ancoragem pode ser qualquer tipo de dispositivo de 30 ancoragem que, quando instalado, está em uma posição fixa em relação ao fundo do mar. Nesta aplicação, o termo "fundo do mar" deverá ser entendido como incluindo o leito de um lago ou fiorde. Em uma configuração o primeiro elemento de transferência interna pode compreender dispositivos internos para transferência de mais de um tipo de meio, por exemplo, por ter coroas circulares coaxiais internas ou espaços ou tubos paralelos estendendo substancialmente na direção longitudinal do elemento de transferência. Também pode ser composto por uma montagem de uma pluralidade de tubos ou canos. Em uma configuração o primeiro elemento transferência também 5 pode ser um tubo substancialmente rígido, tal como, por exemplo, uma coluna normal. Este tubo rígido pode ser composto por várias partes, como, por exemplo, serem soldados ou atarraxados juntos. Também é concebível para o primeiro elemento de transferência ser um elemento flexível, como uma mangueira.

Este primeiro elemento de transferência é conectado ao dispositivo de

ancoragem, de forma que um ponto do primeiro elemento de transferência é mantido estável em relação ao fundo do mar. Este ponto do primeiro elemento de transferência que é mantido estável pode estar próximo ou distante do fundo do mar. Em uma configuração o primeiro elemento de transferência pode ser 15 estendido a uma distância passada deste ponto que é ligado ao dispositivo de ancoragem, permitindo assim ser facilmente conectado a dispositivos montados no fundo do mar e/ou poços, proporcionando assim a transferência do meio desejado. Em uma segunda configuração o ponto de conexão entre o dispositivo de ancoragem e o primeiro elemento de transferência é fornecer 20 uma boa distância do fundo do mar, com o resultado que o primeiro elemento de transferência é terminado em uma distância do fundo do mar e ligado à primeira instalação neste ponto. Nesse caso, a primeira instalação pode ser uma unidade flutuante que é conectada ao sistema de carga, de acordo com a invenção, através de uma linha de transferência flutuante localizada no corpo 25 de água entre a primeira instalação e o sistema de carga. Uma combinação destas alternativas pode ser igualmente considerada.

Um segundo final do primeiro elemento de transferência do lado de fora do dispositivo de ancoragem e localizado em um estado instalado no corpo de água acima do dispositivo de ancoragem é normalmente localizado em uma 30 profundidade substancialmente fora da zona de ondas, normalmente 30-50 metros abaixo da superfície. A uma profundidade relativa à extremidade final do primeiro elemento de transferência não representará uma obstrução à navegação e à influência das ondas, no final também será mínimo. O sistema compreende um sistema flutuante que em um estado instalado mantém o primeiro elemento de transferência sob tensão. Este sistema flutuante pode compreender um ou mais elementos flutuantes em um final do primeiro elemento de transferência distante do dispositivo de 5 ancoragem e/ou dispositivos flutuantes ao longo do primeiro elemento de transferência. Se o elemento flutuante foi montado na extremidade do primeiro tubo de transferência, este pode estar no topo do tubo, entre o tubo e o arranjo giratório e/ou preso ao tubo, mas montado com o suporte giratório entre o topo do tubo e o elemento flutuante. O sistema flutuante pode ter flutuabilidade 10 ajustável ou incluir elementos flutuantes, com flutuabilidade fixa, não-ajustável, ou a combinação dos mesmos.

O segundo elemento de transferência é um elemento flexível, que deverá ser entendido por um meio em que um eixo longitudinal para o segundo elemento de transferência pode ser dobrado, para exemplo, em forma de S ou 15 J. Isto pode ser alcançado de diversas maneiras, quer por meio de um elemento inerentemente flexível, como uma mangueira ou um elemento composto por um número de elementos rígidos, que juntos formam um elemento flexível. Em um estado instalado quando o sistema não está em uso, o elemento de transferência flexível tem uma orientação substancialmente 20 paralela ao primeiro elemento de transferência, e a extremidade livre está localizada a uma distância do fundo do mar. A extremidade livre do segundo elemento de transferência flexível estará, também, situada a uma distância de uma conexão do sistema de carga à primeira instalação. Isto deve ser entendido como meio em que um ponto de conexão para a primeira instalação 25 ao sistema de carga será normalmente situado verticalmente abaixo da extremidade livre do segundo elemento de transferência flexível quando este é instalado e não em uso. A extremidade livre do segundo elemento de transferência flexível compreende um acoplamento para adesão com um dispositivo receptor a bordo da embarcação, onde este acoplamento pode ser 30 uma mangueira de acoplamento padrão. Em uma posição normal de trabalho o elemento de transferência flexível terá um assim chamado pescoço de cisne na ligação com o arranjo giratório e com o primeiro elemento de transferência. O elemento flexível, além disso, pode normalmente ter um ponto menor vertical durante a sua utilização quando este é conectado a uma embarcação, tal ponto menor está localizado verticalmente abaixo de um plano horizontal de rotação para o mecanismo giratório entre o primeiro e o segundo elemento de transferência. Isto fornece o sistema com maior flexibilidade, uma vez que a embarcação tem maior liberdade antes de ter a liberação do final do segundo 5 elemento de transferência, para além de um arranjo, o segundo elemento de transferência e o sistema tal como experiência de uma quantia mínima de distorção.

Quando o sistema é instalado, o mecanismo giratório montado entre o primeiro e o segundo elemento de transferência é, portanto, localizado a uma 10 profundidade de cerca de 30-50 metros. O mecanismo giratório compreende uma primeira unidade giratória com um eixo de rotação substancialmente paralelo a um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência. A entrada desta primeira unidade giratória é geralmente paralela ao eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência. Onde existe apenas uma 15 unidade giratória no mecanismo giratório, a saída da unidade giratória tem uma orientação que não é paralela ao eixo longitudinal e forma um ângulo com a mesma. O mecanismo giratório pode também compreender uma segunda unidade giratória com um segundo eixo de rotação orientado com um diferente eixo de rotação da primeira unidade giratória, em uma configuração 20 substancialmente perpendicular em relação ao primeiro eixo de rotação. O resultado de ter estas duas unidades giratórias é para atenuar o stress e a tensão sobre a transferência entre o primeiro e segundo elemento de transferência, bem como fornecer um sistema de carga capaz de resistir a momentos intensos, uma vez que o esforço sobre o segundo elemento de 25 transferência é aliviado no ponto de fixação com a segunda unidade giratória. Um mecanismo giratório desta natureza torna possível a transferência flexível do elemento a ser rodado referente ao primeiro elemento de transferência. A embarcação, que é garantida para o segundo elemento de transferência adquire, assim, uma superfície de operação muito grande em um estado ligado. 30 A forma S do segundo elemento de transferência com o ponto menor vertical disposto abaixo do mecanismo giratório permite também à embarcação se deslocar diretamente para uma distância em direção a um eixo vertical de rotação para o mecanismo giratório. Com uma direção ligeiramente para o lado do eixo vertical de rotação este giratório será rodado. O eixo vertical de rotação supramencionado é um eixo de rotação substancialmente paralelo ao primeiro elemento de transferência, conforme acima indicado, mas este eixo pode ter um desvio angular de 15 graus de qualquer faixa com um eixo vertical. Uma ou ambas unidades giratórias no mecanismo giratório também pode incluir 5 dispositivos de travamento, pode também incluir dispositivos de bloqueamento afim de poder bloquear ou limitar o movimento rotativo em um ponto.

Assim, em uma configuração, pelo menos uma parte do sistema flutuante, normalmente um elemento flutuante, forma uma base para o mecanismo giratório. O mecanismo giratório pode ser conectado a este 10 elemento flutuante por engates liberáveis que tornam mais fácil separar o mecanismo giratório do primeiro elemento de transferência quando este tem de ser levado até a superfície para reparação e manutenção. Caso contrário, este mecanismo giratório é montado a uma profundidade que permita reparações a serem efetuadas no local, por exemplo, mergulhadores ou ROV. Se o 15 mecanismo giratório precisa ser liberado e levantado para a superfície, será possível bloquear a rotação através de dispositivos de bloqueamento, tornando assim mais fácil levantá-los do sistema de carga, sendo após liberado. Os dispositivos serão também normalmente munidos para facilitar a liberação ou substituição do segundo elemento de transferência flexível do arranjo giratório. 20 Válvulas e similares serão fornecidas no sistema para assegurar que nenhum meio ambientalmente nocivo seja liberado para o ambiente. Isto será entendido por um técnico no assunto.

De acordo com a invenção o primeiro elemento de transferência pode também compreender dispositivos de proteção contra choques na área onde 25 uma extremidade livre do segundo elemento de transferência flexível será localizada em um estado instalado quando não estiver em uso. Estes dispositivos de proteção contra choques podem ser de diferentes tipos, tais como tapetes, colocados ao redor do primeiro elemento de transferência ou quadros mais salientes para evitar que a extremidade do segundo elemento de 30 transferência colida contra o primeiro elemento de transferência. A extremidade do segundo elemento de transferência pode também incluir dispositivos para eliminar/minimizar qualquer dano que deverá contactar o segundo elemento de transferência ao primeiro elemento de transferência. Em uma configuração o primeiro elemento de transferência pode ainda compreender um acoplamento flexível próximo ao ponto de engate para o dispositivo de ancoragem, que permite o acoplamento de desvio angular entre um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência e um 5 eixo vertical, quando o sistema está em um estado instalado. Existe uma maior necessidade de um acoplamento flexível deste tipo quando o sistema é utilizado para a menor profundidade do que quando é empregado para maior profundidade, uma vez que o comprimento do primeiro elemento de transferência oferece certa flexibilidade dependendo do comprimento do 10 primeiro elemento de transferência. Em uma variante da invenção uma porção do primeiro elemento de transferência pode também ser montado no dispositivo de ancoragem, na qual a porção é munida como uma porção flexível do primeiro elemento de transferência.

O sistema de carga também compreende um mecanismo de 15 recuperação, permitindo assim, uma embarcação recuperar a extremidade livre do segundo elemento de transferência e conectar a extremidade final ao sistema de recepção a bordo da embarcação. Este mecanismo de recuperação pode constituir um mecanismo de recuperação padrão, com um marcador de bóia com fundo amarrado, onde a bóia e a âncora têm de ser trazidos para a 20 embarcação antes do trabalho podendo começar puxando-se a extremidade livre. Este processo tem de ser revertido quando a embarcação está para ser liberada. Recuperação e implantação do sistema de ancoragem levam tempo e não são vantajosas.

Como uma alternativa, um mecanismo de recuperação modificado pode 25 ser previsto onde, em vez de um marcador de bóia com fundo amarrado, uma bóia ligada a uma linha de recuperação é utilizada tendo aumento no peso morto em pelo menos uma porção comparado com o resto da linha de recuperação, com o resultado que o peso da linha faz com que fique no fundo do mar. Uma vez que este peso é ligado a, e/ou integrado nas linhas, as linhas 30 podem ser levantadas por guinchos normais sem ter que parar o processo, a fim de ligar/desligar o mecanismo de ancoragem, como tem de ser feito em soluções previamente conhecidas. De acordo com a invenção outros mecanismos de recuperação novos têm sido desenvolvidos sendo também mais fáceis de usar do que soluções anteriores.

O mecanismo de recuperação de acordo com a invenção para um 5 elemento de transferência flexível em um sistema de transferência entre uma primeira instalação e uma embarcação, que transfere elementos em um estado instalado é organizado livremente suspenso no corpo de água com uma orientação substancialmente vertical e com a extremidade livre compreendendo dispositivos de conexão para uma embarcação a uma distância do fundo do 10 mar, compreendendo um elemento guia que está montado para deslizar ao longo do elemento de transferência, uma linha de recuperação ligada ao elemento guia e o elemento de transferência em um fim, e um marcador de bóia ligado à linha de recuperação de uma de suas extremidades secundárias.

Em uma variante, o elemento guia compreende dispositivos flutuante, e 15 o mecanismo ainda inclui uma linha guia, onde as linhas de recuperação estão amarradas na a extremidade livre do elemento de transferência, a linha da guia é amarrada no elemento de transferência próximo à extremidade livre e à linha de recuperação a uma distância de um ponto de ligação entre a linha de recuperação e a extremidade livre do elemento de transferência e onde o 20 elemento guia é ainda slidably montado ao longo da linha guia entre estes dois pontos de ligação.

Em uma segunda variante, o elemento guia compreende o peso dos elementos e a linha de recuperação é amarrada ao elemento guia, onde o mecanismo compreende ainda um dispositivo de fixação liberável para assegurar o elemento guia, montado a uma distância da extremidade livre do elemento de transferência.

Em um estado livre o elemento guia é livremente deslizável ao longo do elemento de transferência. Onde o elemento de transferência compreende porções com um diâmetro menor, o elemento guia é fornecido com um 30 comprimento que Ihe permite entrar no contraforte com o elemento de transferência em ambos os lados da porção com um diâmetro menor, impedindo-o de tornar-se emperrado na porção com um diâmetro menor.

De acordo com a invenção uma embarcação chegará à posição do sistema de carga, como descrito acima, e pegará o marcador de bóia, no qual a embarcação inverte fora do sistema de carga e começa a puxar em, por exemplo, guincho na linha de recuperação ligada ao marcador da bóia, para que a extremidade livre do elemento de transferência flexível seja puxada para a embarcação e ligada à mesma.

Um sistema de carga, sistema de recuperação e método de acordo com

a invenção fornecem um sistema que pode ser empregado em uma grande janela meteorológica, o sistema tem grande flexibilidade com relação ao movimento de uma embarcação ligada tanto no plano horizontal como no plano vertical, por meio da disposição de ambos os mecanismos giratórios e ao elemento de transferência flexível. Isto fornece um sistema que tem aumento da confiabilidade operacional. Além disso, um sistema de recuperação, de acordo com a invenção prevê um sistema de conexão e desconexão simplificado. Montagem das partes dinâmicas sobre o primeiro elemento de transferência também oferece a vantagem de simplificação de reparo e manutenção. O fato que o segundo elemento de transferência flexível é organizado livremente suspenso para baixo na água quando o sistema não está em operação, contribuirá para menor desgaste no segundo elemento de transferência, enquanto uma mangueira curta é necessária com um sistema deste tipo, resultando em uma economia nos custos e uma redução nas forças dinâmicas, influenciando o sistema quando o mesmo estiver em operação.

Breve descrição das figuras

A invenção será explicada em maior detalhe com referência às figuras anexadas, nas quais:

Figs. 1A-B ilustram os princípios de um sistema de carga instalado de acordo com a invenção quando em uso e quando em não uso.

Fig. 1C ilustra uma configuração alternativa de um sistema de carga instalado quando não estiver em uso.

Fig. 2 ilustra uma variante de um sistema de carga instalado um pouco

mais detalhado.

Fig. 3 ilustra um sistema de flutuação e o mecanismo giratório.

Fig. 4 ilustra uma possível variante para conexão das partes do mecanismo giratório para o primeiro elemento de transferência. I 11/16

Figs. 5Α-Β ilustram uma ligação do segundo elemento transferência para o mecanismo giratório, visto do lado de cima.

Fig. 6 ilustra um primeiro mecanismo de recuperação.

Fig. 7 ilustra um segundo mecanismo de recuperação.

Fig. 8 ilustra cinco seqüências para uso do mecanismo de recuperação

ilustrado na fig. 7.

Fig. 9 ilustra um elemento guia alternativo e

Fig. 10 ilustra um terceiro mecanismo de recuperação.

Nas figs. 1A e B um sistema de carga de acordo com a invenção é ilustrado durante o uso e quando não estiver em uso. O sistema de carga inclui um dispositivo de ancoragem 5 localizado no fundo do mar 1 sob um corpo de água com uma superfície 2. Para o dispositivo de ancoragem 5 é ligado um primeiro elemento de transferência alongado 6, que é disposto substancialmente verticalmente no corpo de água. Em cima do primeiro elemento de transferência 6 é montado um sistema de flutuação 10 com o resultado que o primeiro elemento de transferência 6 está sempre sob tensão. Em cima do primeiro elemento de transferência 6 está sempre montado um mecanismo giratório 15. Um segundo elemento de transferência 7 é conectado através do mecanismo giratório 15 com o primeiro elemento de transferência 6. Quando em um estado ligado, o segundo elemento de transferência que é flexível será conectado a uma embarcação 3 na superfície, conforme indicado na fig. 1A e quando este 7 não está ligado será livremente suspenso no corpo de água substancialmente paralelo ao primeiro elemento de transferência 6. O primeiro elemento de transferência 6 também compreende dispositivos de proteção contra choque 8 na área do primeiro elemento de transferência 6, que está localizado próximo a uma extremidade livre do segundo elemento de transferência 7 em um estado desligado.

Na fig. 1C um sistema de carga alternativo é ilustrado quando não está em uso. O sistema de carga está ancorado ao fundo do mar 1 através de um 30 dispositivo de ancoragem 5. Ao dispositivo de ancoragem 5 está amarrado um primeiro elemento de transferência 6, que na extremidade voltada para fora do fundo do mar 1 está aderida ao segundo elemento de transferência flexível 7 através de um mecanismo giratório 15, montado na conexão com um sistema flutuante 10. O primeiro elemento de transferência 6 também compreende dispositivos de proteção contra choque 8, impedindo assim uma extremidade livre do segundo elemento de transferência 7 compreendendo dispositivos 14 para conexão a uma embarcação durante a utilização batendo contra o primeiro elemento de transferência 6. O mecanismo de recuperação 19 para 5 recuperar a extremidade livre do segundo elemento de transferência 7 é também indicado na figura. Neste caso, a primeira instalação 4 compreende uma embarcação flutuante 400, que pode ser uma embarcação de perfuração, embarcação de produção, embarcação de armazenamento provisório ou outra embarcação flutuante na superfície 2. Desta embarcação 400 estende-se uma 10 linha 401 flutuante no corpo de água para meios de transferência, em que a linha 401 também é equipada com elementos flutuantes 402 que o mantém flutuando em uma forma estável no corpo de água sem estar exposto a mais estresse do que o necessário. Esta linha 401 é conectada com o sistema de carga e com o primeiro elemento de transferência 6, por dispositivos de 15 conexão 13. Os dispositivos de conexão 13 são montados em uma distância adequada do fundo do mar 1, evitando assim a necessidade de que a linha 401 seja puxada para baixo para o fundo do mar, nos casos em que a profundidade da água, por exemplo, tenha mais de 1000 metros. Os dispositivos de conexão

13, no entanto, são montados verticalmente abaixo de uma posição para a 20 extremidade livre do segundo elemento de transferência flexível 7, impedindoos de ficar no caminho um do outro. Em uma variante o primeiro elemento de transferência 6 pode também ser encerrado no dispositivo de conexão 13 e preso ao dispositivo de ancoragem 5 próximo a este ponto, como uma alternativa de passá-lo em todo o caminho para o fundo do mar. O elemento de 25 transferência pode também ser previsto com vários dispositivos de conexão que podem ser montados com o fundo do mar ou a uma distância dela ou uma combinação dos mesmos.

Fig. 2 ilustra um sistema correspondente ao da fig. 1, mas em maiores detalhes. O primeiro elemento de transferência 6 está ligado a uma primeira 30 instalação 4 através de um dispositivo de conexão 13, em conexão com o dispositivo de ancoragem 5. O primeiro elemento de transferência 6 ainda compreende um acoplamento flexível 9, que permite um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência 6 para formar um ângulo de cerca de 15 graus com um eixo vertical. Nesta configuração os dispositivos de proteção contra choque compreendem tanto uma estrutura emaranhada 8’como um elemento de distância 8”, a fim de evitar contato entre o primeiro elemento de transferência 6 e uma extremidade livre do segundo elemento de transferência 7. O sistema flutuante 10 compreende um elemento flutuante 11 montado 5 sobre o primeiro elemento de transferência 6. A parte superior deste elemento flutuante forma uma base 12, para o mecanismo giratório 15. O mecanismo giratório 15 compreende uma primeira unidade giratória 16 com um eixo de rotação sensivelmente paralelo ao eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência 6, e uma segunda unidade giratória 17 com um eixo de rotação 10 sensivelmente perpendicular em relação ao eixo de rotação da primeira unidade giratória 16. O segundo elemento transferência 7 é conectado à saída da segunda unidade giratória 17 e através da sua flexibilidade é tanto ligada a uma embarcação 3 com dispositivos 14 para conexão com equipamentos a bordo da embarcação como suspensa substancialmente paralelo ao primeiro 15 elemento de transferência 6 quando este não está em uso, sendo ambas as variantes indicadas na figura. Além disso, uma ligação 27 é fornecida da segunda unidade giratória 17 ao segundo elemento de transferência 7. Acoplamentos 27 são também fornecidos entre o primeiro elemento de transferência 6 e a primeira unidade giratória 16 e entre as unidades giratórias 20 16, 17. Isto prevê a possibilidade de desligar estas partes e ter as partes que requerem reparação até à superfície. O sistema também compreende sensores 41 para detecção de, por exemplo, posição relativa. Reforços de flexão 40 também podem ser montados em conexão com a ligação 27 no ponto de fixação do segundo elemento de transferência flexível 7 a uma parte fixa que, 25 neste caso, é representada pela segunda unidade giratória 17. O reforço de flexão 40 estende a partir do acoplamento 27 para algum comprimento além do segundo elemento de transferência 7.

Na fig. 3, o sistema flutuante 10 e mecanismo giratório 15 são representados de forma mais esquemática. Aqui pode ser visto claramente que 30 o eixo de rotação da primeira unidade giratória 16 é perpendicular em relação ao eixo de rotação da segunda unidade giratória 17. Uma peça de tubo rígido também montada entre a saída de uma e a entrada da segunda unidade giratória, uma vez que a saída e a entrada têm diferentes orientações. Fig. 4 ilustra uma variante em que o mecanismo giratório 15 é conectado a uma extremidade superior do primeiro elemento de transferência 6. O lado esquerdo da figura mostra estes sendo conectados e o lado direito mostra-o em uma condição ligada. Neste caso, o sistema flutuante 10 compreende elementos flutuantes 11’ montado sobre a extremidade superior do primeiro elemento de transferência 6, formando uma parte de uma base 12, para o mecanismo giratório 15. O sistema é fornecido com um elemento de tubo rígido 28 entre as unidades giratórias 16, 17, onde a primeira unidade giratória tem um eixo substancialmente vertical de rotação e a segunda unidade giratória 17 tem um eixo sensivelmente horizontal de rotação, as unidades giratórias 16, 17 sendo travadas contra a rotação durante a instalação. Na saída da segunda unidade giratória 17, o mecanismo giratório compreende um elemento de tubo adicional 28’ que está delimitado contra uma ligação 27 contra o segundo elemento de transferência 7. Isto também pode ser visto que o segundo elemento de transferência flexível 7 é fornecida com um reforço de flexão 40 na área de conexão com a ligação 27. O sistema também compreende garras de elevação 29 para ligação de fios de elevação 30, e elementos guia 31, na forma de pinos e funis, fios de guia 32 para a correta inserção dos elementos no acoplamento 27 entre o mecanismo giratório 15 e o ápice do primeiro elemento de transferência 6.

Onde este é apenas um caso de reparação, o segundo elemento de transferência flexível 7, a primeira e segunda unidade giratória 16, 17 podem ser fechadas por meio de um dispositivo de bloqueio 18, assim evitando-os de girar livremente, tal como indicado nas figs. 5A e B. Neste caso também fios de 25 guia 32 podem ser empregados para a correta inserção das peças do acoplamento 27 entre o segundo elemento de transferência 7 e o mecanismo giratório 15.

Fig. 6 ilustra uma primeira variante de um mecanismo de recuperação

19. Um elemento guia 20 é disposto para deslizar ao longo do segundo elemento de transferência flexível 7. Nesta configuração o elemento guia 20 compreende elementos de peso 26 e está ligado a uma linha de recuperação

21. A linha de recuperação 21 é conectada em sua outra extremidade a um ou mais marcadores de bóias 22 quando o sistema não está em uso. A embarcação 3 irá pegar o marcador de bóia 22. Um dispositivo de fixação liberável 24, na ligação do elemento de transferência flexível 7 ao mecanismo giratório 15 lançará o elemento guia 20, que por causa do seu peso irá cair sobre o segundo elemento de transferência 7 a extremidade livre deste, ficando, no qual, por guinchamento na linha de recuperação 21, a embarcação 5 pode pegar a extremidade livre com o dispositivo de ligação 14 e ligar a extremidade livre à embarcação 3. Quando a embarcação é liberada, o processo é revertido.

Um arranjo de recuperação alternativo ê ilustrado na fig. 7 e as cinco seqüências na fig. 8. O elemento guia 20 é montado para deslizar sobre o elemento de transferência flexível 7. Neste caso, a linha de recuperação 21 é amarrada diretamente à extremidade livre do elemento de transferência flexível

7. Além disso, uma linha guia 23 é amarrada à extremidade do elemento de transferência flexível 7 e um ponto sobre a linha de recuperação 21, a uma distância desta. O elemento guia 20 é ligado para fazer deslizar a linha guia 15 23. Quando uma embarcação pega o marcador de bóia 22 e começa a guinchar na linha de recuperação enquanto inverte distante do sistema de carga, a linha guia 23 e o elemento guia 20 com a sua flutuabilidade embutida irão orientar o ponto de levantamento entre a linha de recuperação 21 e o elemento de transferência flexível 7 para a extremidade do elemento de 20 transferência flexível 7, como ilustrado nas seqüências de 1 a 5.

Fig. 9 ilustra um possível esquema de um elemento guia para uso em um mecanismo de recuperação representado nas figs. 7 e 8. O elemento de transferência flexível 7 normalmente será composto por vários elementos e a junção desses elementos normalmente terá um diâmetro ligeiramente menor 25 do que o resto do elemento de transferência 7. A fim de impedir que o elemento guia 20 emperre quando estiver deslizando ao longo desses trechos do elemento de transferência 7, é fornecida preferencialmente com um comprimento que permite uma extremidade do elemento guia 20 apoiar contra o elemento de transferência 7, em um lado da porção com diâmetro menor, 30 antes da extremidade oposta do elemento guia 20 vir para a parte com menor diâmetro. Para um elemento guia com flutuabilidade embutida, isto pode ser realizado através do fornecimento do elemento guia 20 com uma pluralidade de dispositivos flutuantes 25 em forma de bolas providas de rotação relativa em relação a uma armação 250. Isto também ajuda a proporcionar boas condições de deslizamento entre o elemento guia 20 e o elemento de transferência 7. Como ilustrado o elemento guia 20 também pode incluir um rodízio 251 para facilitar o deslocamento da linha guia 23.

O dispositivo de recuperação de acordo com a invenção, com um elemento guia correndo ao longo do elemento de transferência flexível também terá o efeito de limpeza livre de incrustrações 251 no elemento de transferência flexível.

Um mecanismo de recuperação alternativo é ilustrado na fig. 10, onde o segundo elemento de transferência flexível 7 é mostrado ligado a um 10 mecanismo giratório 15, com o resto do sistema de carga não ilustrado. A linha de recuperação 21 é ligada à extremidade livre do segundo elemento de transferência 7. As linhas de recuperação 21 se estendem da extremidade livre abaixo para uma parte 25 das linhas de recuperação 21 próximo a ou localizado no fundo do mar 1, pelo qual se estende até um marcador de bóia 22 15 à superfície 2, permitindo assim que a linha de recuperação seja capturada por uma embarcação que está para ser ligada ao sistema de carga. A parte 25 das linhas de recuperação é uma porção pesada das linhas com maior porte do que o resto da linha. O peso pode ser incluído nas linhas, ser fornecido por um elemento de peso externo, ser tecido nas linhas ou dispostas sobre as linhas 20 de outra maneira. Através de tal dispositivo a linha pode ser manuseada por guindastes a bordo de uma embarcação sem ter que parar a recuperação/processo de implantação, a fim de desconectar uma âncora, por exemplo, da linha de recuperação. Esta é uma solução vantajosa.

A invenção já foi explicada com referência às configurações especiais 25 ilustrada nas figuras anexas. Um técnico no assunto irá avaliar que alterações e modificações podem ser feitas a estas configurações que se inserem no âmbito da invenção, como definido nas reivindicações anexas. O sistema de carga será também equipados com as necessárias válvulas de paragem, proteção contra corrosão, etc., que será entendido por uma pessoa qualificada.

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Claims

1. Sistema de carga caracterizado por transferir pelo menos um meio entre a primeira instalação (4) e uma embarcação flutuante (3), compreendendo um dispositivo de ancoragem (5), que pode ser fixado em relação ao fundo do mar (1), pelo menos um primeiro elemento de transferência alongado (6), normalmente orientada verticalmente em um estado instalado e ligado ao dispositivo de ancoragem (5), compreendendo dispositivos (13) para conexão com a primeira instalação (4), um sistema flutuante (10), para garantir que o primeiro elemento de transferência (6) está sob tensão em um estado instalado, em pelo menos um segundo elemento de transferência flexível (7) disposto na extensão do primeiro elemento de transferência(6), caracterizado por um mecanismo giratório (15) ser montado entre o primeiro (6) e o segundo elemento de transferência (7), que o mecanismo giratório (15) é rotatório pelo menos sobre um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência (6), onde uma extremidade livre do segundo elemento de transferência (7) compreende dispositivos (14) para conexão com uma embarcação flutuante (3), e em um estado instalado quando o sistema não está sendo usado está livremente suspenso no corpo de água.

2. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo segundo elemento de transferência (7) em um estado instalado quando o sistema não está em uso, tem uma orientação substancialmente paralela ao primeiro elemento de transferência (6).

3. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo arranjo giratório (15) compreender uma primeira unidade giratória (16) com um eixo de rotação substancialmente paralelo a um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência alongado (6).

4. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo arranjo giratório (15) compreender uma primeira unidade giratória (17) com um segundo eixo de rotação substancialmente orientado paralelamente em relação ao primeiro eixo de rotação.

5. Sistema de carga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo sistema de flutuação (10) compreender um elemento flutuante (11) em uma extremidade do primeiro elemento de transferência (6) distante do dispositivo de ancoragem (5) e/ou dispositivos flutuantes ao longo do primeiro elemento de transferência (6).

6. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo elemento flutuante (11) formar uma base (12) para o mecanismo giratório (15).

7. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro elemento de transferência (6), incluir dispositivos de proteção contra choques (8).

8. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro elemento de transferência (6) ainda compreender um engate flexível (9) próximo ao dispositivo de ancoragem (5), que acopla (9) em um estado instalado do sistema permite desvio angular entre um eixo longitudinal do primeiro elemento de transferência (6) e um eixo vertical.

9. Sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender um mecanismo de recuperação (19).

10. Mecanismo de recuperação para um elemento de transferência flexível (7) em um sistema de transferência entre uma primeira instalação (4) e uma embarcação (3), tal elemento de transferência (7) em um estado instalado é disposto suspenso livremente no corpo de água com uma orientação vertical substancialmente e com uma extremidade livre compreendendo dispositivos de conexão (14) para conexão a uma embarcação (3) a uma distância do fundo do mar (1), caracterizado por compreender um elemento guia (20) que está montado para deslizar ao longo do elemento de transferência (7), uma linha de recuperação (21) ligada ao elemento guia (20) e o elemento de transferência (7) em uma extremidade, e pelo menos um marcador de bóia (22) ligado à linha de recuperação (21) em uma segunda extremidade dessas.

11. Mecanismo de recuperação de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo elemento guia (20) compreender dispositivos flutuantes (25), e o mecanismo compreender ainda uma linha guia (23), onde as linhas de recuperação (21) são amarradas à extremidade livre do elemento de transferência (7) a linha guia (23) é amarrada ao elemento de transferência (7) próximo à extremidade livre, para a linha de recuperação (21), a uma distância de um ponto de ligação entre a linha de recuperação (21) e a extremidade livre do elemento de transferência (7) e onde o elemento guia (20) é ainda montado para deslizar ao longo da linha guia (23) entre estes dois pontos de ligação.

12. Mecanismo de recuperação de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo elemento guia (20) compreender elementos de peso (26) e a linha de recuperação (21) é preso ao elemento guia (20), onde o mecanismo compreende ainda um dispositivo de fixação liberável (24) para garantir o elemento guia (20) quando o sistema, se não estiver em uso, estará montado a uma distância da extremidade livre do elemento de transferência (7).

13. Método para ligar um sistema de carga de acordo com a reivindicação 1, com um sistema de recuperação de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela embarcação (3) chegar à posição do sistema de carga e pegar o marcador de bóia (22), em que a embarcação (3) inverte para longe do sistema de carga e começa a puxar na linha de recuperação (21) que é ligada ao marcador de bóia (22), em que a extremidade livre do elemento de transferência flexível (7) é puxado rumo à embarcação (3) e ligado à mesma.