BRPI0901003A2 - método de estender um objeto no leito do mar em águas muito profundas a partir de uma embarcação com um guindaste compensado para balouço, e, aparelho para suportar a carga de um objeto submerso suspenso em uma embarcação - Google Patents
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Abstract
MéTODO DE ESTENDER UM OBJETO NO LEITO DO MAR EM áGUAS MUITO PROFUNDAS A PARTIR DE UMA EMBARCAçãO COM UM GUINDASTE COMPENSADO PARA BALOUçO, E, APARELHO PARA SUPORTAR A CARGA DE UM OBJETO SUBMERSO SUSPENSO EM UMA EMBARCAçãO. é descrito um método de estender um objeto (14) no leito do mar em águas muito profundas a partir de uma embarcação que tem um guindaste na plataforma compensado para balouço (12), que compreende abaixar o objeto a uma distância no mar enquanto é suspenso no cabo do guindaste (16). Em uma etapa inicial, uma primeira seção de corda de fibra (4a) de um primeiro comprimento é conectada no objeto (14) por meio de um primeiro conector (3a) no objeto antes de o abaixamento ser iniciado e corre livremente para fora do suporte de um carretel de armazenamento (13) durante a descida. Subsequentemente, a primeira seção de corda é conectada no objeto por meio de um segundo conector (3b) localizado na extremidade superior da primeira seção de corda (4a), o segundo conector sendo suportado por um mecanismo de suporte (1) na plataforma da embarcação (8), seguido por descarregamento do cabo do guindaste (16) e desconectando-o do objeto e levantando-o até o dito primeiro comprimento para conexão no segundo conector (3b) na plataforma da embarcação e assumindo a carga do objeto. Em seguida, o objeto (14) é abaixado um segundo comprimento na água pelo guindaste enquanto uma segunda seção de corda (4b) conectada no segundo conector corre livremente para fora de um carretel de armazenamento (13) até que um terceiro conector (3c) localizado na extremidade superior da segunda corda suporte a carga do objeto no mecanismo de suporte (1), mediante o que o gancho do guindaste pode ser liberado e levado para cima para reconexão no terceiro conector (3c) para subsequente extensão, e qualquer extensão adicional pela adição à sequência de cordas, permitindo assim que o objeto (14) atinja uma profundidade de até 3.000 metros, ou até mais.
Description
"MÉTODO DE ESTENDER UM OBJETO NO LEITO DO MAR EMÁGUAS MUITO PROFUNDAS A PARTIR DE UMA EMBARCAÇÃOCOM UM GUINDASTE COMPENSADO PARA BALOUCO, E,APARELHO PARA SUPORTAR A CARGA DE UM OBJETOSUBMERSO SUSPENSO EM UMA EMBARCACAO
CAMPO DA INVENCAO
A presente invenção diz respeito a equipamento e a ummétodo de estender um objeto no leito do mar que é parte da infraestrutura emcampo de óleo e gás localizado em águas muito profundas, isto é, mais de1.000 metros.
Métodos de instalação fora da costa convencionais sãonormalmente baseados na elevação do objeto no leito do mar com umaconstrução de guindaste. Tais operações impõem altas demandas nacapacidade do guindaste e podem ser operações bastante sensíveis aintempéries. Para instalação de águas muito profundas, isto é, mais de 1.000metros de profundidade de água, o peso do cabo do guindaste começa afetar eminimizar a carga útil do guindaste. A presente invenção apresenta ummétodo de como esta redução da carga útil pode ser evitada, o método sendodefinido na reivindicação 1. A invenção também compreende um aparelhodefinido na reivindicação 4.
Também, quando uma compensação de balouço passiva éaplicada em certas áreas com condições de extrema ondulação, o mecanismode suporte pode ser simplificado já que o disco pode ser conectadodiretamente entre o cabo do compensador de balouço e a seção da corda quesuporta o objeto quando o gancho do guindaste é desconectado parapreparação da etapa de abaixamento seguinte, tornando o berço obsoletonesses casos.
O sistema de compensação de balouço passivo quandointroduzido também serve para conectar um guincho neste sistema,permitindo que o objeto seja abaixado no leito do mar pelo guindaste pormeio do compensador de balouço passivo como uma alternativa para abaixaro guindaste para a última etapa de abaixamento.
A fim de evitar que o cabo do guindaste afete a carga útil emáguas profundas, é proposto o uso do cabo do guindaste limitado tipicamentea uma profundidade de água de 1.000 metros, e a corda de fibra é em vezdisso introduzida para que profundidades maiores sejam atingidas. A corda defibra pode ter um peso específico de 0,97 - 1,4, dependendo do tipo de corda,e é como tal próximo do neutro na água, com mínimo ou nenhum efeito nacarga do guindaste. As cordas de fibra têm no geral uma resistência superior àdo aço e rigidez próxima do aço para as cordas preferidas para este serviço,tendo assim comportamento sob carga que não foge muito daquele de umcabo de aço.
A presente invenção apresenta um método de como estaredução da carga útil pode ser evitada, o método sendo definido nareivindicação 1. A invenção também compreende um aparelho definido nareivindicação 4.
Neste método, quando se estende um objeto por meio doguindaste a partir da plataforma de uma embarcação, o cabo do guindastetem o propósito de uso nos primeiros 1.000 metros de extensão.Entretanto, uma primeira seção de corda de fibra é também conectada noobjeto por meio de um disco nas eslingas de elevação e é livrementedesbobinada de um carretei de armazenamento até que o objeto estejaatingindo 1.000 metros de profundidade de água.
Em 1.000 metros de profundidade de água, a primeira seçãoda corda de fibra assume a carga do objeto e suporta-a em um mecanismode suporte localizado na borda da plataforma da embarcação. O mecanismode suporte consiste em um berço de suporte que suporta um discoconectado na extremidade da corda de fibra. O gancho do cabo doguindaste é desconectado do objeto por meio de um ROV e levantadoacima do nível da plataforma.
O gancho do cabo do guindaste é então novamente conectadono objeto por meio de conexão a um disco na extremidade superior doprimeiro corda de fibra suspensa, seguido por uma descida do objeto suspensono cabo do guindaste ou uma outra corda 1.000 metros até 2.000 metros deprofundidade de água. Uma segunda seção de corda de fibra no carretei dearmazenamento é conectada no objeto por meio do disco no topo da primeiraseção da corda e livremente desbobinado até que o objeto esteja atingindo estaprofundidade da água.
A 2.000 metros de profundidade de água, as cordas de fibraassumem a carga e suportam um o objeto pelo mecanismo de suportelocalizado na borda da plataforma da embarcação. O gancho do cabo doguindaste é desconectado do objeto por meio de um ROV e levantado atéacima do nível da plataforma.
O gancho do cabo do guindaste é então novamente conectadono objeto por meio de conexão a um disco na extremidade superior dasegunda seção de corda de fibra, seguido por uma descida do objeto suspensono cabo do guindaste e outras cordas mais 1.000 metros até 3.000 metros deprofundidade de água.
Para colocação final do objeto no leito do mar, o sistema decompensação de balouço ativo no guindaste será ativado para os últimos 100metros. Isto minimizará o impacto no objeto durante a real colocação final.
Para instalação em certas áreas do mundo, tipicamente ÁfricaOcidental, a ondulação pode estar presente. Para essas áreas, um sistema decompensação de balouço passivo é introduzido no mecanismo de suporte naborda da plataforma da embarcação por um curto período de suporteintermediário do objeto quando ele é suspenso por cordas de fibra enquanto ogancho do guindaste é desconectado.DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A presente invenção será descrita a seguir com referência aosdesenhos anexos que ilustram uma modalidade preferida, em que:
A figura 1 mostra elevações frontais e laterais e uma seção domecanismo de suporte compreendendo um berço de suspensão capaz desuportar placas de disco que estão conectando a seção da corda de 1.000metros. O mecanismo de suporte fica localizado em uma estacaria estruturalna borda da plataforma da embarcação por baixo do guindaste da plataforma.
A figura 2 é uma seção transversal da embarcação, mostrandoo início da primeira seqüência da operação de extensão, com o guindastelançando o objeto da plataforma da embarcação nos primeiros 1.000 metrosde extensão com a corda conectada no disco nas eslingas do objeto, a cordasendo livremente desbobinado de um carretei de armazenamento naplataforma capaz de armazenar duas seções de cordas separadas, cada qualcom 1.000 metros de comprimento. O mecanismo de suporte está indicado naborda da plataforma da embarcação.
A figura 3 é uma seção transversal da embarcação, mostrandoa primeira seqüência completada, com o objeto suspenso nos primeiros 1.000metros da seção de corda pelo mecanismo de suporte na borda da plataformada embarcação, e o gancho do guindaste desconectado do objeto e levantado.A segunda seção de corda de 1.000 metros fica no carretei de armazenamentopronta para ser puxada para fora para conexão com a primeira seção de corda.
A figura 4 é uma seção transversal da embarcação, mostrandoa segunda seqüência da operação de extensão, com o gancho do guindasteconectado no disco no topo da primeira seção de corda e o objeto sendoabaixado nos 1.000 metros seguintes, enquanto a segunda seção de corda foiconectada no mesmo topo da primeira seção de corda e que está sendolivremente desbobinada do carretei do armazenamento da plataforma.
A figura 5 é uma seção transversal da embarcação, mostrandoa segunda seqüência completada com o objeto suspenso nas duas primeirasseções de corda de 1.000 metros pelo mecanismo de suporte na borda daplataforma da embarcação, e o gancho do guindaste tendo sido desconectadodo objeto e levantado. O carretei de armazenamento da plataforma está agoravazio.
A figura 6 é uma seção transversal da embarcação, mostrandoa terceira seqüência da operação de extensão, com o gancho do guindasteconectado no topo da segunda seção da corda e o objeto sendo abaixado nosúltimos 1.000 metros até o leito do mar.
A figura 7 é um desenho em elevação lateral e frontal domecanismo de suporte, mostrando uma torre de elevação introduzida quandonecessária em condições de ondulações especiais, permitindo que umcompensador de balouço passivo seja conectado no berço de suspensãosempre que o disco com a carga do objeto é suportado no berço.
A figura 8 são desenhos em elevação lateral e frontal e umdetalhe ampliado do mecanismo de suporte com o item principal agora sendoa torre de elevação mostrada na figura 7, mas sem o berço. Este arranjo éintroduzido quando necessário em condição de ondulação especial e estápermitindo que o disco seja conectado diretamente entre o compensador de balouço e a seção da corda que leva o objeto. Uma plataforma de acessodesanexável no disco é arranjada para facilitar o trabalho de montagem nodisco.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA
A figura 1 está mostrando o mecanismo de suporte 1constituído por um berço de suspensão 2 que suporta a placa do disco 3 queestá conectando as seções de corda de 1.000 metros 4. O disco 3 teminúmeros furos na circunferência para conexões da corda e gancho doguindaste por meio de sapatilhos da corda 5 e manilhas 7.
O berço de suspensão tem um corte vertical na placa lateral,permitindo que a corda 4 entre lateralmente no berço de suspensão 2 e que odisco 3 seja abaixada no berço para suporte.
Os cordas de fibra 4 são conectadas no disco 3 por meio de umsapatilho 5, e o gancho do guindaste 11 é conectado no mesmo por meio deuma anilha 6 e manilha 7.
O berço de suspensão 2 é suportado na borda da plataforma daembarcação 8 por meio de uma estacaria estrutural 9 apoiada em balancim nolado da embarcação 10.
A figura 2 está mostrando a execução da primeira seqüência daoperação de extensão, com o objeto 14 com eslingas 15 e primeiro discoassociado 3 a sendo abaixado nos primeiros 1.000 metros da profundidade deágua no cabo do guindaste 16 com o gancho do guindaste 11 e a lança doguindaste 12, enquanto os primeiros 1.000 metros da seção de corda de fibra4a conectada no primeiro disco correm livremente para fora do carretei de armazenamento 13 localizado na plataforma da embarcação 8.
O objeto 14, sendo uma estrutura ou unidade de processo, ésuspensa no disco 3a por eslingas com manilhas 15.
O carretei de armazenamento de corda 13 é capaz dearmazenar tipicamente duas seções de corda de 1.000 metros.
A execução da primeira seqüência da operação de extensãoestá mostrada completada na figura 3, onde a colocação final dos primeiros1.000 metros da seção de corda de fibra 4a terminou e foi suportada no berço2 realizando a colocação final do segundo disco 3b, que foi conectado naprimeira seção de corda, nele. O gancho do guindaste 11 e o anilha 6 sãodesconectados do primeiro disco 3a e suspensos e localizados abaixo da lançado guindaste 12. A segunda seção de corda de fibra 4b permanece no carreteide armazenamento 13, pronta para ser puxada para fora e conectada por meiodo segundo disco 3 b na primeira seção de corda 4a.
A figura 4 está mostrando a execução da segunda seqüência daoperação de extensão, com o gancho do guindaste 11 conectado no segundodisco 3b no topo da primeira seção de corda 4a, abaixando o objeto 14 os1.000 metros seguintes enquanto a segunda seção de corda 4b é conectada nomesmo disco 3b e é livremente desbobinada do carretei de armazenamento naplataforma 13. O objeto 14 então atingirá uma profundidade de 2.000 metros.
A figura 5 está mostrando uma segunda seqüência da extensãoquando completada, com o objeto 14 suspenso nas duras primeiras seções decorda de 1.000 metros 4a e 4b pelo mecanismo de suporte na borda daplataforma da embarcação 8, e com o gancho do guindaste 11 desconectadodo objeto 14 e elevado. O carretei de armazenamento da plataforma 13 estáagora vazio.
A figura 6 está mostrando a execução da terceira seqüência daoperação de extensão, com o gancho do guindaste 11 conectado no terceirodisco 3c no topo da segunda seção de corda 4b, pelo abaixamento do objeto14 nos últimos 1.000 metros até o leito do mar. O objeto 14 então atingiráuma profundidade de 3.000 metros.
A figura 7 são desenhos em elevação lateral e frontal domecanismo de suporte a, mostrando uma torre de elevação 17 introduzidasempre que necessário em condição de ondulação especial, permitindo queum compensador de balouço passivo (não mostrado) seja conectado no berçode suspensão 2 sempre que o disco 3 com a carga do objeto forem suportadosno berço. O compensador de balouço passivo é conectado no berço por meiode uma manilha 20 e um cabo 18 que corre nas polias 19. O berço é equipadocom uma sapata guia 21, permitindo que o conjunto corra verticalmente aolongo da guia do elevador 22 com um curso típico de 2-3 metros.
A figura 8 são desenhos em elevação lateral e frontal e umdetalhe ampliado do mecanismo de suporte 1 com o item principal agorasendo uma torre de elevação 17, mas sem o berço. Sempre que uma condiçãode ondulação especial exigir compensação de balouço passivo, este arranjopermite que o disco 3 seja conectado diretamente entre um compensador debalouço passivo (não mostrado) e uma seção de corda 4, sem o suporte denenhum berço 2. O compensador de balouço passivo é conectado no disco pormeio de uma manilha 20 e um cabo 18 que corre nas roldanas 19 nocompensador de balouço passivo e possivelmente também um guincho, senecessário. O disco correrá verticalmente ao longo da guia do elevador 22,permitindo um curso típico de 2 -3 metros. Uma plataforma de acesso 24mostrada pontilhada é conectada no disco 3 para facilitar o acesso paratrabalho de montagem no disco. A plataforma é feita desanexável por ummecanismo de trava de chaveta 25 e furo de chaveta 26 duplo, indicado nodisco 3. Um pequeno guindaste auxiliar provavelmente será adequado paraassistir ao pessoal de montagem na remontagem do disco para cada novaetapa de abaixamento.
Claims (10)
1. Método de estender um objeto (14) no leito do mar em águasmuito profundas a partir de uma embarcação com um guindaste compensadopara balouço (12), compreendendo abaixar o objeto a uma distância no marenquanto ele é suspenso no cabo do guindaste (16), caracterizado pelo fato deque uma primeira seção de corda de fibra (4a) de um primeiro comprimento éconectada no objeto (14) por meio de um primeiro conector (3a) no objeto antesde o abaixamento ser iniciado e corre livremente para fora de um carretei dearmazenamento (13) durante a descida e suporta subseqüentemente o objeto por meio de um segundo conector (3 b) localizado na extremidade superior daprimeira seção de corda (4a), o segundo conector sendo suportado por ummecanismo de suporte (1) na embarcação (8), descarregando o cabo doguindaste (16) e desconectando-o do objeto e levantando-o até o dito primeirocomprimento para conexão no segundo conector (3b) na embarcação eassumindo a carga do objeto, abaixando o objeto (14) a um segundocomprimento na água pelo guindaste enquanto uma segunda seção de corda (4b)conectada no segundo conector corre livremente para fora do carretei dearmazenamento (13) até que um terceiro conector (3c) localizado na extremidadesuperior da segunda corda suporte a carga do objeto no mecanismo de suporte(1), por meio do que o gancho do guindaste pode ser liberado e ser levado parareconexão no terceiro conector (3 c) para subsequente extensão, e qualquerextensão adicional pela adição na seqüência de cordas, permitindo assim que oobjeto (14) atinja uma profundidade de até 3.000 metros, ou mesmo mais.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o objeto (14) localizado no leito do mar em águas muito profundasé recuperado para a embarcação içando o objeto pelo guindaste (12) do leitodo mar para a embarcação invertendo-se a seqüência de operações aquidefinida.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que um acelerômetro (23) localizado no objeto (14) e conectadono guindaste com compensação de balouço (12) acusticamente ou por meiode um cabo a um ROV ou embarcação está monitorando qualquercomportamento ressonante das seções de corda (4) e objeto (14),especialmente antes da colocação final do objeto em um local no leito do marem águas profundas, a fim de minimizar o impacto no objeto durante a realcolocação final no leito do mar.
4. Aparelho para suportar a carga de um objeto submerso (14)suspenso em uma embarcação, caracterizado pelo fato de que o dito aparelho (1) compreende um dispositivo de suspensão que fica arranjado no lado daembarcação (8), ou próximo a ele, e é provido com um berço de suspensão (2)capaz de suportar um conector (3) conectado em pelo menos uma seção decorda de fibra (4a,b) para carregar a carga do objeto (14).
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o berço tem um corte vertical voltado para fora do lado daembarcação para permitir que a corda (4a,b) entre lateralmente no berço parasubsequente abaixamento do conector no berço (2) para suportar a carga doobjeto (14).
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que o conector é um disco (3) que tem inúmerosfuros ao longo da circunferência, permitindo que seções de corda (4a,b) sejamconectadas por meio de sapatilhos (5), e o gancho do guindaste (11) sejaconectado por meio de uma manilha (7) e anilha (6).
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o berço (2) tem um sistema de compensação debalouço.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que o conector é um disco (3) feito de material dechapa.
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o dito sistema compreende uma torre de elevação (17) comduas roldanas (19) que permitem que um cabo (18) de um compensador debalouço passivo na plataforma (8) da embarcação seja conectado parasuspender e guiar o berço (2), que é equipado com duas sapatas-guias (21), aolongo das guias do elevador (22) em um lado da torre (17) com um cursovertical de 2-3 metros, quando o conector (3) com a carga do objeto (14) estásendo suportada pelo berço (2), permitindo assim que o conector mova-severticalmente e atenue o movimento vertical da embarcação e evite folga nascordas (4a,b) e particularmente evite qualquer carga brusca enquanto oconector é suportado pelo berço (2).
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de suspensão tem um sistema de compensaçãode balouço compreendendo uma torre de elevação (17) com duas roldanas (19) que permitem que o cabo (18) de um compensador de balouço passivo naembarcação seja conectado no dito conector (3), o conector sendo guiado emum lado da torre (17) com um curso vertical de 2-3 metros quando o conector(3) está suportando o objeto (14), permitindo assim que o conector mova-severticalmente e atenue o balouço da embarcação e evite folga nas cordas(4a,b) e qualquer carga brusca.
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