BRPI0904185A2

BRPI0904185A2 - sistema de lastro, estrutura marinha, método para transportar fluido de um tanque de lastro de um sistema de lastro, produto programa de computador, e, unidade de controle eletrÈnico

Info

Publication number: BRPI0904185A2
Application number: BRPI0904185-0A
Authority: BR
Inventors: Lars-Olof Liberg
Original assignee: Gva Consultants Ab
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2011-07-05
Also published as: SE0802286A1; US8491273B2; US20100101655A1; SE535053C2

Abstract

SISTEMA DE LASTRO, ESTRUTURA MARINHA, METODO PARA TRANSPORTAR FLUIDO DE UM TANQUE DE LASTRO DE UM SISTEMA DE LASTRO, PRODUTO PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, UNIDADE DE CONTROLE ELETRONICO. A presente invenção diz respeito a um sistema de lastro para uma estrutura marinha. O sistema de lastro compreende um tanque de lastro e uma bomba. A bomba compreende um lado baixo e um lado alto, e o sistema de lastro compreende um primeiro conjunto de conduto de entrada adaptado para prover uma comunicação fluida entre o tanque de lastro e o lado baixo. O sistema de lastro é adaptado para prover uma primeira condição operacional, primeira condição operacional esta em que um fluido é bombeado do lado baixo para o lado alto.

Description

"SISTEMA DE LASTRO, ESTRUTURA MARINHA, MÉTODO PARATRANSPORTAR FLUIDO DE UM TANQUE DE LASTRO DE UMSISTEMA DE LASTRO, PRODUTO PROGRAMA DE COMPUTADOR, E,UNIDADE DE CONTROLE ELETRÔNICO"CAMPO TÉCNICO

A presente invenção diz respeito a um sistema de lastrocompreendendo para uma estrutura marinha. O sistema de lastro compreendeum tanque de lastro e uma bomba. A bomba compreende um lado baixo e umlado alto, e o sistema de lastro compreende um primeiro conjunto de condutode entrada adaptado'para prover uma comunicação fluida entre o tanque delastro e o lado baixo. O sistema de lastro é adaptado para prover uma primeiracondição operacional, primeira condição operacional esta em que um fluido ébombeado do lado baixo para o lado alto.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Uma estrutura marinha, tal como um navio ou uma unidadesemissubmersível, é geralmente provida com um ou mais sistemas de lastro afim de controlar o arrasto e/ou a inclinação da estrutura marinha. Em geral, osistema de lastro compreende um tanque de lastro e, de fato, geralmente umapluralidade de tanques, que é adaptada para ser cheia com água do mar - istoé, o ambiente de água da estrutura marinha - através de um conjunto deenchimento de água.

A fim de poder esvaziar o tanque de lastro, o sistema de lastroem geral compreende adicionalmente um conjunto de bomba que, por suavez, compreende uma bomba e dispositivo para conectar fluidicamente otanque e a bomba, bem como dispositivo para conectar a bomba e o ambienteem volta da estrutura marinha de maneira tal que água possa ser bombeada dotanque para o ambiente em volta. Em geral, pelo menos uma parte doconjunto de bomba fica em comunicação fluida com o conjunto deenchimento de água supracitado.Entretanto, quando um tanque de lastro é cheio com água,existe um risco de que ar seja misturado com a água, de maneira tal que arfique aprisionado no conjunto de enchimento de água e - em um estágioposterior - em pelo menos uma parte do conjunto de bomba. Como tal,quando um tanque de lastro deve ser esvaziado de água, existe um risco deque ar no conjunto de bomba seja guiado para a bomba e, conseqüentemente,introduzido na bomba. Uma vez que ar geralmente afeta adversamente umabomba, a presença de ar é indesejável.

Além disso, no término de uma operação de esvaziamento dotanque de lastro, isto é, quando um tanque de lastro está quase completamentesem água, o fluxo de água do tanque de lastro para a bomba é em geral menorque no início da operação de esvaziamento do tanque de lastro. Uma vez queuma bomba em geral tem uma condição operacional ideal a uma combinaçãoespecífica da vazão e pressão, a mudança supracitada no fluxo de água égeralmente indesejada.

Adicionalmente, durante operações de alteração de carga daestrutura marinha, tais como múltiplas operações de lastro e/ou recarga deóleo, que ocorrem simultaneamente a uma operação de esvaziamento dotanque de lastro, pode haver uma necessidade de controlar a taxa na qual otanque de lastro é esvaziado a fim de manter um equilíbrio na estruturamarinha. Além disso, quando um tanque de lastro está praticamente sem água,pode ser desejável ter uma baixa vazão da água que sai do tanque de lastro afim de pelo menos limitar a quantidade de ar na água que entra na bomba.

Em vista do exposto, pode-se perceber que existe umanecessidade de melhorias no campo de sistemas de lastro.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um primeiro objetivo da invenção é superar ou atenuar pelomenos uma das desvantagens da tecnologia anterior, ou prover umaalternativa viável.Um segundo objetivo da presente invenção é prover umconjunto de bomba, em que efeitos adversos na bomba por causa do armisturado no líquido bombeado pela bomba são reduzidos.

Um terceiro objetivo da presente invenção é prover umconjunto de bomba, que permite que a bomba do conjunto de bomba possaoperar a vazões e pressões que são próximas da vazão e pressão da condiçãooperacional ideal da bomba, mesmo quando o fluxo e/ou pressão do líquidoalimentado na bomba podem variar.

Pelo menos um dos objetivos citados pode ser atingido por umsistema de lastro de acordo com a reivindicação 1.

Como tal, a presente invenção diz respeito a um sistema delastro para uma estrutura marinha. O sistema de lastro compreende um tanquede lastro e uma bomba, bomba esta que compreende um lado baixo e um ladoalto, e o sistema de lastro compreende um primeiro conjunto de conduto deentrada adaptado para prover comunicação fluida entre o tanque de lastro e olado baixo. O sistema de lastro é adaptado para prover uma primeira condiçãooperacional, em cuja primeira condição operacional um fluido é bombeado dolado baixo para o lado alto.

De acordo com a invenção, o sistema de lastro compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de recirculação adaptado para proverum transporte de fluido do lado alto para o lado baixo durante pelo menosuma parte da primeira condição operacional.

Com um sistema de lastro de acordo com a reivindicação 1,água que é bombeada através da bomba, por exemplo, durante uma operaçãode esvaziamento do tanque de lastro, pode ser recirculada no conduto derecirculação de maneira tal que um maior fluxo de água seja obtido através dabomba. Esta recirculação pode permitir que a bomba opere a uma condiçãooperacional que é próxima da ideal para a bomba, mesmo se o fluxo emdireção à bomba per se for menor que a vazão ideal da bomba.Além disso, a recirculação pode permitir que ar, por exemplo,na forma de bolhas de ar, possivelmente se aproximando do lado baixo dabomba, seja desintegrado em bolhas devidamente pequenas antes de entrar nolado baixo. Além disso, o líquido recirculado pode comprimir o ar de maneiratal que o volume do ar no líquido seja reduzido antes de entrar na bomba.

Na forma aqui usada, o termo "bomba" diz respeito a qualquertipo de dispositivo que é adaptado para mover um fluido (isto é, líquido e/ougás), de maneira tal que uma maior pressão do fluido seja obtida. Além disso,a posição da bomba em que o fluido entra na bomba é aqui referida como o"lado baixo", ao passo que a posição da bomba em que o fluido de maiorpressão deixa a bomba é aqui referido como o "lado alto".

De acordo com uma modalidade preferida da presenteinvenção, o conjunto de conduto de recirculação compreende um separador,preferivelmente um separador de ciclone.

A provisão do separador faz com que um líquido - líquido esteque geralmente água do mar - que é recirculado para o lado baixo tenha umbaixo conteúdo de ar, preferivelmente próximo de zero.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de conduto de recirculação compreende um ejetor que, por sua vez,compreende uma entrada de fluido motriz, uma entrada de fluido de sucçãoarrastado e uma saída do ejetor. O conjunto de conduto de recirculação éadaptado para prover uma comunicação fluida entre o lado alto e a entrada dofluido motriz durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.

O ejetor contribuirá para desintegrar e/ou comprimir o ar aindamais, que, conseqüentemente, permitirá que mais ar possa ser bombeadoatravés da bomba.

Na forma aqui usada, o termo "ejetor" diz respeito a umdispositivo que usa a energia de pressão de um fluido motriz para extrair epossivelmente comprimir um fluido de sucção, bem como produzir umamistura dos fluidos motriz e de sucção.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o sistema de lastro é adaptado para prover uma comunicação fluidaentre o primeiro conjunto de conduto de entrada e a entrada do fluido desucção arrastado durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, osistema de lastro é adaptado para prover uma comunicação fluida entre a saídado ejetor e o lado baixo durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o sistema de lastro compreende adicionalmente um segundoconjunto de conduto de entrada, em que o sistema de lastro é adaptado paraprover uma comunicação fluida entre o segundo conjunto de conduto deentrada e o lado baixo durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.

A possibilidade de prover um segundo conjunto de conduto deentrada é pelo menos parcialmente possibilitada pelo fato de que o sistema delastro da presente invenção compreende um conduto de recirculação. Comotal, mesmo que o segundo conjunto de conduto de entrada seja adaptado paraser conectado a um sistema auxiliar - tal como um sistema de água de porão -da estrutura marinha que em geral fornece fluxos de líquido mais baixos que osistema de lastro, esta diferença nos fluxos pode ser compensada pelo condutode recirculação.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, osistema de lastro é adaptado para prover uma comunicação fluida entre osegundo conjunto de conduto de entrada e a entrada do fluido de sucçãoarrastado.De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, osistema de lastro compreende adicionalmente um arranjo de acoplamentocompreendendo um conduto interno e um conduto externo, em que tanto oconduto interno quanto o conduto externo estão em comunicação fluida com olado baixo, o conduto externo encerrando substancialmente o conduto interno,o primeiro conjunto de conduto de entrada estando em comunicação fluidacom o conduto externo e a saída do ejetor estando em comunicação fluidacom o conduto interno.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conduto interno tem uma entrada do conduto interno e uma saídado conduto interno, em que o conduto externo compreende uma parte cônicano local da saída do conduto interno.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, otanque de lastro compreende um separador de entrada, o separador de entradasendo adaptado para ficar em comunicação fluida com o tanque de lastro, bemcomo com o lado baixo.

O separador de entrada fornece a possibilidade de remover ardo primeiro conjunto de conduto de entrada, cuja remoção pode reduzir aindamais os efeitos do ar misturado na água do conjunto de bomba.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o sistema de lastro compreende adicionalmente um conjunto deconduto de saída que é adaptado para ficar em comunicação fluida com oseparador de entrada. O conduto de saída supracitado pode preferivelmenteser usado para remover ar do separador de entrada.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de conduto de saída compreende adicionalmente um ejetor deescorvamento que compreende uma entrada do fluido motriz do ejetor deescorvamento, uma entrada do fluido de sucção arrastado no ejetor deescorvamento e uma saída do ejetor de escorvamento, a entrada do fluido desucção arrastado pelo ejetor de escorvamento sendo adaptada para ficar emcomunicação fluida com o separador de entrada.

Com o arranjo de acordo com o exposto, o líquido recirculadono conjunto de conduto de recirculação pode ser usado para esvaziar o ar doseparador de entrada. Isto é vantajoso, uma vez que não é necessário nenhumdispositivo de acionamento adicional, tal como uma bomba adicional, para aredução de ar no sistema de lastro.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, a entrada de fluido motriz do ejetor de escorvamento é adaptadapara ficar em comunicação fluida com o lado alto.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, osistema de lastro compreende adicionalmente um conjunto de conduto derestauração compreendendo um separador de restauração e uma vedação delíquido, em que a vedação de líquido fica em comunicação fluida com oseparador de entrada e o separador de restauração, a saída do ejetor deescorvamento estando em comunicação fluida com o separador derestauração.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o sistema de lastro compreende adicionalmente um conjunto deconduto de corte que estabelece uma comunicação fluida entre a vedação delíquido e o conjunto de conduto de saída.

De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconduto de restauração compreende adicionalmente um conduto de saída queestabelece comunicação fluida entre o separador e o ambiente em volta dosistema de lastro.

De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, pelo menos uma parte do primeiro conduto de entrada ficalocalizada em uma primeira elevação, o lado baixo sendo localizado a umaelevação abaixo da primeira elevação.Um segundo aspecto da presente invenção diz respeito a umaestrutura marinha compreendendo um sistema de lastro de acordo com oprimeiro aspecto da presente invenção.

Um terceiro aspecto da presente invenção diz respeito a ummétodo para transportar fluido de um tanque de lastro de um sistema de lastropara o ambiente em volta do sistema de lastro, o sistema de lastrocompreendendo adicionalmente uma bomba que, por sua vez, compreende umlado baixo e um lado alto, o método compreendendo as etapas de:

- prover uma comunicação fluida entre o tanque de lastro e olado baixo;

- prover uma comunicação fluida entre o lado alto e oambiente em volta; e

- prover para que a bomba esteja em uma condição operacionalde maneira tal que fluido seja bombeado do lado baixo para o lado alto.

De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, ométodo compreende adicionalmente as etapas de:

- determinar uma medida de qualidade indicativa de pelomenos uma propriedade do fluido transportado do tanque de lastro para o ladobaixo;

- comparar a medida de qualidade com um intervalopredeterminado; e

- se a medida de qualidade cair no intervalo predeterminado,transferir pelo menos uma parte do fluido no lado alto de volta para o ladobaixo quando a bomba estiver na condição operacional.

Na forma aqui usada, o termo "intervalo" engloba tantointervalo delimitado (por exemplo, [a, b] quanto (a, b)), bem como intervalosemidelimitado (tal como (-00, b] ou [a, co)). Como tal, um exemplo de umintervalo que cai na definição apresentada pode ser um intervalo que incluicada valor abaixo de um valor de patamar predeterminado.Além disso, deve-se notar que uma modalidade do método deacordo com o terceiro aspecto da presente invenção pode compreender asetapas de comparar a medida de qualidade com uma pluralidade de intervalospredeterminados.

De acordo com uma modalidade preferida do terceiro aspectoda presente invenção, a medida de qualidade é indicativa da quantidade de gás- tal como ar - no fluido e/ou da vazão do fluido que se aproxima do ladobaixo.

De acordo com uma modalidade preferida do terceiro aspectoda presente invenção, o sistema de lastro compreende um separador deentrada que é adaptado para ficar em comunicação fluida com o tanque delastro, bem como com o lado baixo, em que a etapa de determinar a medidade qualidade compreende uma etapa de determinar a quantidade de gás noseparador de entrada.

Um quarto aspecto da presente invenção diz respeito a umproduto programa de computador que compreende um programa decomputador contendo código de programa de computador executável em umcomputador ou em um processador para implementar etapas de um método doterceiro aspecto da presente invenção. Um quinto aspecto da presenteinvenção diz respeito a uma unidade de controle eletrônico compreendendoum produto programa de computador.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção será a seguir explicada com detalhes pormeio de exemplos não limitantes com referência às figuras anexas, em que:

A figura 1 é uma vista lateral esquemática de um sistema delastro da presente invenção;

A figura 2 é uma vista lateral esquemática de uma modalidadedo sistema de lastro da presente invenção;

A figura 3A é uma vista lateral esquemática de umamodalidade adicional do sistema de lastro da presente invenção quando osistema de lastro está em uma segunda condição operacional;

A figura 3B é uma vista lateral esquemática da modalidade dafigura 3A do sistema de lastro da presente invenção quando o sistema delastro está em uma primeira condição operacional;

A figura 3C é uma ampliação de uma parte da modalidade dafigura 3B do sistema de lastro da presente invenção;

A figura 4 é uma vista lateral esquemática de uma modalidadeadicional do sistema de lastro da presente invenção; e

A figura 5 é um fluxograma que ilustra etapas de um métodopreferido do terceiro aspecto da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS

A invenção será descrita usando exemplos de modalidades.Entretanto, deve-se perceber que as modalidades estão incluídas a fim deexplicar princípios da invenção, e não de limitar o escopo da invenção,definido pelas reivindicações anexas.

A figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de um sistemade lastro 10 da presente invenção. O sistema de lastro 10 na figura 1 épreferivelmente usado em uma estrutura marinha (não mostrada), tal comoum navio ou qualquer outra unidade flutuante. Apenas a título de exemplo, osistema de lastro 10 pode preferivelmente ser usado em um naviosemissubmersível, isto é, um navio com uma plataforma e uma bóia e uma oumais colunas de sustentação que conectam a plataforma e a bóia uma na outra.

Deve-se notar que uma estrutura marinha pode ser provida com umapluralidade de sistemas de lastro 10 e, em particular, uma unidadesemissubmersível é geralmente provida com um sistema de lastro 10 porcoluna de sustentação (não mostradas).

Como pode ser depreendido pela figura 1, o sistema de lastro10 da presente invenção é instalado, compreende um tanque de lastro 12. Nogeral, um sistema de lastro 10 compreende uma pluralidade de tanques delastro, indicada pelas linhas tracejadas na figura 1. Além disso, o sistema delastro 10 compreende uma bomba 14 compreendendo um lado baixo 16 e umlado alto 18. Preferivelmente, o sistema de lastro 10 da presente invençãocompreende pelo menos duas bombas. A bomba 14 pode ser qualquerdispositivo para mover um líquido, mas, preferivelmente, uma bombarotodinâmica, tal como uma bomba centrífuga, é usada no sistema de lastro 10.

O sistema de lastro 10 também compreende um primeiroconjunto de conduto de entrada 20 que, na implementação da figura 1 dosistema de lastro, é adaptado para prover uma comunicação fluida entre otanque de lastro 12 e o lado baixo 16 da bomba 14. Na figura 1, o primeiroconjunto de conduto de entrada 20 inclui uma pluralidade de tubos 22, 24, 26que são conectados uns nos outros de maneira a formar o primeiro conjuntode conduto de entrada 20, embora um tubo contínuo possa ser usado como umtanque de lastro. Além disso, o primeiro conjunto de conduto de entrada 20preferivelmente compreende uma válvula 28 para controlar o fluxo de líquidopara dentro e/ou para fora do tanque de lastro 12.

Além disso, o sistema de lastro no geral compreende umconjunto de suprimento de líquido 30 e um conjunto de descarga de líquido32 em que o conjunto de descarga de líquido 32 pode também ser conectadono primeiro conjunto de conduto de entrada 20, preferivelmente por meio deuma válvula 34, ao passo que o conjunto de descarga de líquido 32 em geralfica em comunicação fluida com o lado alto 18 da bomba 14. No geral, olíquido usado no sistema de lastro 10 é água do mar, mas, em algumasaplicações específicas do sistema de lastro 10 da presente invenção, outroslíquidos podem ser usados.

A figura 1 ilustra o sistema de lastro 10 em uma primeiracondição operacional em que o tanque de lastro 12 do sistema de lastro estásem líquido. Como tal, a direção do fluxo está indicada pelas setas e, comopode-se perceber pela figura 1, o líquido é conduzido do tanque de lastro 12através do primeiro conjunto de conduto de entrada 20, da bomba 14 e doconjunto de descarga 32. Como tal, na primeira condição operacional, olíquido é bombeado do lado baixo 16 para o lado alto 18 da bomba 14. Se olíquido usado no sistema de lastro 10 for água do mar, o líquido é geralmenteconduzido do conjunto de descarga 32 para o ambiente de água do sistema delastro 10, isto é, o ambiente de água da estrutura marinha (não mostrada) naqual o sistema de lastro 10 está localizado.

Preferivelmente, o conjunto de descarga de líquido 32 éadaptado para descarregar líquido a um nível acima do tanque 12. Maispreferivelmente, o conjunto de descarga de líquido 32 é adaptado paradescarregar líquido a um nível acima da linha de água operacional daestrutura marinha (não mostrada) de maneira tal que o risco de ter água domar entrando no conjunto de descarga de líquido 32 por cima seja pequeno.Apenas a título de exemplo, se a estrutura marinha for uma unidadesemissubmersível (não mostrada), o conjunto de descarga de líquido 32 podeser adaptado para descarregar líquido a um nível que é aproximadamente ΙΟ-metros acima da linha da água parada quando a unidade submersívelestiver em uma corrente operacional.

A figura 1 ilustra que o sistema de lastro 10 da presenteinvenção também compreende um conjunto de conduto de recirculação 36adaptado para prover uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e o ladobaixo 16 da bomba 14 durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional. O conjunto de conduto de recirculação 36 pode, na sua formamais simples, ser um tubo conectado no lado alto 18 e no lado baixo 16.Entretanto, e como está ilustrado na figura 1, o conjunto de conduto derecirculação 36 preferivelmente compreende um separador 38,preferivelmente um separador ciclone - em comunicação fluida com o ladoalto 18 - além de um tubo 40 que estabelece uma comunicação fluida entre oseparador e o lado baixo 16. A vantagem da presença do separadorsupramencionado 38 é que líquido recirculado através do conjunto de condutode recirculação 36 tem uma pequena quantidade de ar.

Deve-se notar que, embora o conjunto de conduto derecirculação 36 na figura 1 esteja ilustrado como um tubo separado, oconjunto de conduto de recirculação 36 pode ser obtido de uma pluralidade demaneiras. Apenas a título de exemplo, se a bomba 14 compreender umalojamento (não mostrado na figura 1) o conjunto de conduto de recirculação36 pode ser obtido arranjando-se um ou mais canais no alojamento provendouma comunicação fluida entre o lado alto 18 e o lado baixo 16.

Além disso, o sistema de lastro 10 da presente invençãopreferivelmente compreende dispositivo de determinação 39 para determinara vazão e/ou para determinar a quantidade de ar misturado no líquidotransportado do tanque de lastro 12 para o lado baixo 16. Adicionalmente, oconjunto de conduto de recirculação 36 pode ser provido com arranjos decontrole 41 tais como uma ou mais válvulas, para controlar a vazão através doconjunto de conduto de recirculação 36. Deve-se notar que as posições dodispositivo de determinação 39 e dos arranjos de controle 41 na figura 1 emrelação ao sistema de lastro 10 são somente uma exemplificação e, em outrasmodalidades do sistema de lastro 10 da presente invenção, as posiçõessupracitadas podem ser diferentes.

Como tal, se for percebido que - durante a primeira condiçãooperacional ilustrada na figura 1 - a vazão do líquido que entra no lado baixo16 está em um intervalo predeterminado, por exemplo, abaixo de um valordesejado predeterminado, líquido pode ser recirculado através do conjunto deconduto de recirculação 36 a fim de aumentar a vazão para obter assim umavazão mais preferida para a bomba 14. Opcionalmente, ou adicionalmente, sefor percebido que a quantidade de ar no líquido que entra no lado baixo 16está acima de um valor de patamar predeterminado, recirculação podetambém ser empregada a fim de desintegrar o ar em pequenas bolhas e/oucomprimir o ar. Com esta finalidade, o conjunto de conduto de recirculação36 preferivelmente compreende bicos (não mostrados) nas proximidades dolado baixo 16, cujos bicos são adaptados para desintegrar o ar no líquido.

Na modalidade do sistema de lastro 10 ilustrado na figura 1, oarranjo de distribuição de líquido adaptado para transportar líquido do tanquede lastro 12 para o ambiente em volta do sistema de lastro 10 - e mesmo parao ambiente em volta da estrutura marinha - pode ser considerado um conjuntode bomba do sistema de lastro 10. Como tal, o conjunto de bomba supracitado20 - na modalidade ilustrada na figura 1 - compreende o primeiro conjuntode conduto de entrada 20, a bomba 14 e o conjunto de conduto derecirculação 36. Deve-se notar que a definição apresentada com relação aconjuntos de bombas aplica-se para todas as modalidades de sistema de lastro10 apresentadas a seguir.

Além disso, deve-se notar que um sistema de lastro 10 dapresente invenção preferivelmente compreende dois conjuntos de bomba -cada um dos conjuntos de bomba compreendendo pelo menos uma bomba eum conjunto de conduto de recirculação correspondente 36 - a fim demelhorar a confiabilidade do sistema de lastro 10.

A figura 2 ilustra uma outra modalidade do sistema de lastro10 da presente invenção. Como pode-se perceber pela figura 2, em vez dosbicos supramencionados, o conjunto de conduto de recirculação 36compreende um ejetor 42 que, por sua vez, compreende uma entrada de fluidomotriz 44, uma entrada de fluido de sucção arrastado 46 e uma saída do ejetor48.

Como indicado pelas setas na figura 2, na condiçãooperacional ilustrada nela, o conjunto de conduto de recirculação 36estabelece uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e a entrada de fluidomotriz 44 de maneira tal que o ejetor 42 seja alimentado pelo líquidorecirculado pelo lado alto 18. Como tal, se a vazão no primeiro conjunto deconduto de entrada 20 estiver abaixo de um valor desejado, o ejetor 42proverá uma maior vazão antes do lado baixo. Além disso, o ejetor 42 podetambém compreender possíveis bolhas de ar no primeiro conjunto de condutode entrada 20. Com esta finalidade, deve-se notar que o volume - em vez damassa - do ar absorvido no líquido é um parâmetro crítico no que diz respeitoà função da bomba 14.

A figura 3 A ilustra uma modalidade adicional do sistema delastro 10 da presente invenção, em que o sistema de lastro 10 compreendeadicionalmente um segundo conjunto de conduto de entrada 50, e o sistemade lastro 10 é adaptado para prover uma comunicação fluida entre o segundoconjunto de conduto de entrada 50 e o lado baixo 16 durante pelo menos umaparte da primeira condição operacional.

O segundo conjunto de conduto de entrada 50 pode, por suavez, ser conectado a qualquer um de uma pluralidade de sistemas dedistribuição de líquido auxiliar (não mostrado) da estrutura marinha (nãomostrada) incluindo, mas sem limitações: um sistema de água de incêndio ouum sistema de resfriamento. Entretanto, em uma implementação preferida damodalidade da figura 3A, o segundo conjunto de conduto de entrada 50 éconectado a um sistema de água de porão (não mostrado) da estruturamarinha.

Tradicionalmente, o sistema de água de porão de uma estruturamarinha é conectado a uma bomba de porão individual dedicada a servir aosistema de água de porão, cuja bomba de porão em geral tem uma capacidadeinferior à da bomba 14 do sistema de lastro 10. Entretanto, com um sistema delastro 10 tal como apresentado na figura 3 A, a bomba 14 do sistema de lastro10 pode de fato também ser usada para bombear água do porão do sistema deágua de porão e esta possibilidade é pelo menos parcialmente habilitada porcausa da presença do conjunto de conduto de recirculação 36. Como pode serdepreendido pela figura 3 A, na modalidade do sistema de lastro 10 nelarevelado, uma comunicação fluida é estabelecida entre o segundo conjunto deconduto de entrada 50 e o lado baixo 16 durante pelo menos uma parte dasegunda condição operacional na qual água é bombeada do sistema de águade porão (não mostrado). A segunda condição operacional está indicada pelassetas na figura 3A.

Além disso, a figura 3A preceitua que o segundo conjunto deconduto de entrada 50 - na segunda condição operacional - fica emcomunicação fluida com a entrada de fluido de sucção arrastado 46 do ejetor42. Como tal, líquido bombeado do segundo conjunto de conduto de entrada50 passará pelo ejetor 42 no seu caminho em direção ao lado baixo 16. Asvantagens desta passagem é inter alia que qualquer bolha de ar no segundoconjunto de conduto de entrada 50 será desintegrada e/ou comprimida durantea passagem pelo ejetor 42 bem como que o líquido que entra no lado baixo 16terá um fluxo devidamente alto no que diz respeito à capacidade da bomba 14.

A figura 3B ilustra a modalidade da figura 3A quando osistema de lastro 10 está em uma primeira condição operacional, isto é,quando líquido é bombeado do tanque de lastro 12. Como pode-se perceber pela figura 3b, o sistema de lastro 10 compreende um conduto de desvio 58que é adaptado para prover uma comunicação fluida entre o primeiro conjuntode conduto de entrada 20 e a entrada de fluido de sucção arrastado 46 doejetor 42. Como tal, quando o sistema de lastro 10 da figura 3B está naprimeira condição operacional, uma válvula de desvio 54 pode - dependendoda vazão no primeiro conjunto de conduto de entrada 20 - ser aberta pelomenos parcialmente, provendo assim uma comunicação fluida entre oprimeiro conjunto de conduto de entrada 20 e a entrada do fluido de sucçãoarrastado 46. Ao mesmo tempo, uma primeira válvula de entrada 52 pode serfechada ou aberta pelo menos parcialmente. Se a primeira válvula de entrada52 for aberta pelo menos parcialmente, uma comunicação fluida éestabelecida entre o primeiro conjunto de conduto de entrada 20 e um arranjode acoplamento 60 (não mostrado na figura 3B).

A figura 3C ilustra uma seção transversal do arranjo deacoplamento 60, arranjo este que compreende um conduto interno 62 e umconduto externo 64, em que tanto o conduto interno 62 quanto o condutoexterno 64 estão em comunicação fluida com o lado baixo 16 da bomba 14.

Além disso, a figura 3C ilustra que o conduto externo 64 encerrasubstancialmente o conduto interno 62, e que a saída do ejetor 48 fica emcomunicação fluida com o conduto interno 62. Como pode ser depreendidopela figura 3C, o conduto interno tem uma entrada do conduto interno 66 euma saída do conduto interno 68, em que o conduto externo 64 compreendeuma parte cônica 70 no local da saída do conduto interno 68. A parte cônica70 do conduto externo 64 garantirá que líquido transportado através doconduto interno 62 e/ou do conduto externo 64 assumirá uma direção de fluxopreferida - isto é, substancialmente paralela a uma direção da entrada doconduto interno 66 para a saída do conduto interno 68 - antes de entrar nolado baixo 16.

A figura 3C também preceitua que o conjunto de conduto derecirculação 36 possa compreender um conduto de desvio de recirculação 72adaptado para prover uma comunicação fluida entre o lado alto e o condutoexterno 64 sem passar pelo ejetor 42.

Deve-se notar que o arranjo de acoplamento 60 bem como abomba 14 e pelo menos uma parte do conjunto de conduto de recirculação 36do sistema de lastro 10 das figuras 3A a 3C preferivelmente fica localizadaabaixo do primeiro e segundo conjuntos de conduto de entrada 20, 50. Emoutras palavras, pelo menos uma parte do primeiro conduto de entrada 20 ficalocalizada em uma primeira elevação, pelo menos uma parte do segundoconduto de entrada 50 fica localizada a uma segunda elevação e o lado baixo16 fica localizado em uma terceira elevação, terceira elevação esta que ficaabaixo da primeira e segunda elevações. Este local preferido do arranjo deacoplamento 60, da bomba 14 e possivelmente também do conjunto deconduto de recirculação 36 permite que pelo menos o arranjo de acoplamento60 seja cheio com líquido quando a bomba 14 é atuada. Como tal, o risco deiniciar a bomba 14 em uma condição em que o arranjo de acoplamento 60 estácheio pelo menos parcialmente com ar é reduzido pelo menossubstancialmente.

Além disso, deve-se notar que o sistema de lastro 10 dapresente invenção poderia ser adaptado para prover uma distribuição delíquido a uma baixa vazão de uma fonte de líquido - tal como o conjunto desuprimento de líquido 30 - para a bomba 14. Uma distribuição de líquidocomo esta pode, por exemplo, ser usada antes de iniciar a bomba 14 a fim degarantir que pelo menos a parte do sistema de lastro 10 que fica localizada nasproximidades do lado baixo 16 seja cheia com água antes de iniciar a bomba14 (isto é, a fim de realizar um escorvamento inicial da bomba 14). Em vez doescorvamento inicial supracitado, ou em combinação com ele, a distribuiçãode líquido do conjunto de suprimento 30 para a bomba 14 pode ser realizadacom propósitos de resfriamento, isto é, prover líquido adicional à bomba 14 afim de garantir que o líquido circulado no conjunto de conduto derecirculação 36 tenha uma temperatura que é abaixo de um valorpredeterminado. Com esta finalidade, o dispositivo de determinaçãopreviamente discutido (não mostrado na figura 3C) pode compreenderdispositivo para determinar a temperatura no conjunto de conduto derecirculação 36 e/ou do líquido que entra no lado baixo 16.

Deve-se notar que, em algumas implementações damodalidade da figura 3B, o segundo conjunto de conduto de entrada 50 podeser omitido de maneira tal que substancialmente apenas uma parte do líquidoconduzido através do primeiro conjunto de conduto de entrada 20 sejaadaptada para entrar na entrada de fluido de sucção arrastado 46.

A figura 4 ilustra uma vista lateral de uma modalidadeadicional do sistema de lastro 10 da presente invenção. Como pode-sedepreender pela figura 4, o primeiro conjunto de conduto de entrada 20 dosistema de lastro 10 nela ilustrado compreende um separador de entrada 74.

Como para as modalidades anteriores, o primeiro conjunto de conduto deentrada 20 é adaptado para ficar em comunicação fluida com pelo menos umtanque de lastro (não mostrado) do sistema de lastro 10. Além disso, oseparador de entrada 74 fica em comunicação fluida com o lado baixo 16 dabomba 14. Além disso, deve-se notar que um segundo conjunto de conduto deentrada 50 fica em comunicação fluida com o separador de entrada 74. Namodalidade do sistema de lastro 10 ilustrada na figura 4, o segundo conjuntode conduto de entrada 50 é conectado a um sistema de água de porão (nãomostrado) da estrutura marinha (não mostrada). Entretanto, em outrasmodalidades do sistema de lastro 10 da presente invenção, o segundoconjunto de conduto de entrada 50 pode ser omitido, de maneira tal queapenas um conjunto de conduto de entrada, a saber, o primeiro conjunto deconduto de entrada 20, fique em comunicação fluida com o separador deentrada 74.

Além do mais, a figura 4 ilustra que o sistema de lastro 10 nelarevelado pode compreender um conjunto de conduto de recirculação 36adaptado para prover uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e o ladobaixo 16 da bomba 14. Meramente a título de exemplo, a implementação doconjunto de conduto de recirculação 36 da figura 4 pode ser idêntica aqualquer uma das implementações dos conjuntos de conduto de recirculação36 discutidos com relação às modalidades do sistema de lastro 10anteriormente discutido com referência a qualquer da figura 1 até figura 3.

Além disso, e conforme está ilustrado na modalidade da figura 4 do sistemade lastro 10, o conjunto de conduto de recirculação 36 pode ser provido semum separador 38, uma vez que o separador de entrada 74 do sistema de lastro10 da figura 4 no geral permitirá que fluido (em geral um líquido, tal comoágua do mar) que desloca do separador de entrada 74 até a bomba 14 tenhaum baixo conteúdo de ar. Entretanto, em modalidades específicas do sistemade lastro 10 da figura 4, o conjunto de conduto de recirculação 36 podetambém ser omitido, uma vez que o sistema de lastro 10 da figura 4 de fato jácompreende um conjunto de conduto de recirculação 76, como será discutidocom mais detalhes a seguir.

Como pode-se depreender pela figura 4, o sistema de lastro 10compreende um conjunto de conduto de saída 78 que é adaptado para ficar emcomunicação fluida com o separador de entrada 74. De fato, o conjunto deconduto de saída pode ainda ser adaptado para sempre ficar em comunicaçãofluida com o separador de entrada 74. O conjunto de conduto de saída 78 épreferivelmente conectado na parte mais de cima do separador de entrada 74de maneira tal que gases, basicamente ar, possam ser extraídos do separadorde entrada 74.

A fim de melhorar a extração de ar do separador de entrada 74,o sistema de lastro 10 preferivelmente compreende um conjunto de condutode fluido motriz 80 que estabelece uma comunicação fluida entre o lado alto18 da bomba 14 e uma entrada de fluido motriz 82 de um ejetor deescorvamento 84, ejetor de escorvamento este que compreendeadicionalmente uma entrada de fluido de sucção arrastado no ejetor deescorvamento 86 e uma saída do ejetor de escorvamento 88, em que a entradade fluido de sucção arrastado no ejetor de escorvamento 86 é conectada noconjunto de conduto de saída 78 de maneira tal que uma comunicação fluidaseja provida entre o separador de entrada 74 e a entrada de fluido de sucçãoarrastado 86. Como tal, pelo menos uma parte de líquido do lado alto 18 dabomba 14 é - pelo menos durante certas condições operacionaispredeterminadas - transportado para a entrada de fluido motriz 82 de maneiratal que o líquido contribua para extrair o ar no separador de entrada 74 atravésdo conjunto de conduto de saída 78.

Um exemplo de uma condição operacional predeterminada emque líquido pode escoar do lado alto 18 para a entrada de fluido motriz 82pode ser quando o volume de ar acima de um volume de patamarpredeterminado é identificado no separador de entrada 74. Com estafinalidade, o sistema de lastro 10 da presente invenção pode preferivelmentecompreender um arranjo sensor 90 adaptado para determinar o volume do arencerrado no separador de entrada 74. Um arranjo sensor como este 90 podepreferivelmente ficar em comunicação com um arranjo de controle de fluidomotriz 92 - indicado por uma única válvula 92 na figura 4 - que controla aquantidade de fluxo de líquido através do conjunto de conduto de fluidomotriz 80.

Quando líquido escoa no conjunto de conduto de fluido motriz80 de forma a alimentar o ejetor de escorvamento 84, uma mistura de ar elíquido deixará o ejetor de escorvamento 84 através da saída do ejetor deescorvamento 88 que, por sua vez, está em comunicação fluida com umconjunto de conduto de restauração 94 que, na modalidade da figura 4,compreende um separador de restauração 96 e uma vedação de líquido 98.Como pode-se perceber pela figura 4, a saída do ejetor de escorvamento 88pode preferivelmente descarregar no separador de restauração 96. O separadorde restauração 96 compreende adicionalmente um conduto de descarga de ar100 de maneira tal que ar no separador de restauração 96 possa deixar osistema de lastro 10 da presente invenção.

A vedação de líquido 98 preferivelmente compreende umconduto - ou uma pluralidade de condutos unidos entre si de maneira aformar um arranjo de condutos contínuo - que, por sua vez, compreende umadobra inferior 102 e uma dobra superior 104 em que a primeira e segundadobras são distanciadas uma da outra por uma distância vertical V, distânciavertical esta que é preferivelmente maior que 10 metros, mais preferivelmentemaior que 11 metros.

Conforme pode-se perceber quando se estuda a modalidade dafigura 4, o conjunto de conduto de fluido motriz 80, o conjunto de conduto derestauração 94, o separador de entrada 74 e partes do primeiro conjunto deconduto de entrada 20 juntos formam um conjunto de conduto de recirculaçãode fluido motriz 76 para o sistema de água de lastro 10, conjunto de condutode recirculação de fluido motriz este 76 que estabelece uma comunicaçãofluida entre o lado alto 18 e o lado baixo 16 para permitir assim o transportede líquido do lado alto 18 para o lado baixo 16. O conjunto de conduto derecirculação de fluido motriz 76 supradescrito pode, em algumas modalidadesda presente invenção, ser o único conjunto de conduto de recirculação dosistema de lastro 10 adaptado para prover uma passagem de fluido do ladoalto 18 para o lado baixo 16. Entretanto, e como foi previamente discutido,outras modalidades do sistema de lastro 10 da presente invenção podemtambém compreender um conjunto de conduto de recirculação adicional 36 talcomo qualquer um dos conjuntos de conduto de recirculação 36 apresentadosnas modalidades da figura 1 até a figura 3.

Deve-se notar que o sistema de lastro 10 da figura 4 tambémcompreende um conjunto de conduto de corte 106 que estabelece umacomunicação fluida entre a vedação de líquido 98 - preferivelmente no localda dobra superior 104 - e o conjunto de conduto de saída 78 a fim de reduziro risco de ter a vedação de líquido 98 esvaziado de líquido por causa interalia de uma ação tipo sifao.

Conforme pode-se depreender pela figura 4, o sistema delastro 10 ilustrado nela também compreende um arranjo de controle doconduto de recirculação 41 - tal como uma ou mais válvulas - adaptado paracontrolar a vazão através do conjunto de conduto de recirculação 36. Alémdisso, o sistema de lastro 10 da figura 4 compreende um arranjo de controlede descarga 108 adaptado para controlar a vazão através do conjunto dedescarga 32.

O arranjo de controle de fluido motriz 92, o arranjo de controledo conduto de recirculação 41 e o arranjo de controle de descarga 108 podempreferivelmente ser operados individualmente e/ou em combinação a fim degarantir que a quantidade de gás, tal como ar no separador de entrada 74 - econseqüentemente no fluido que aproxima-se da bomba 14 - seja mantidadevidamente baixa. Com esta finalidade, um método de controle épreferivelmente usado, cujas etapas são resumidamente discutidas a seguircom referência ao sistema de lastro 10 da figura 4, bem como ao fluxogramailustrado na figura 5.

No método de controle supracitado, a quantidade de ar noseparador de entrada 74 é determinada, preferivelmente, usando o arranjosensor 90 ou qualquer outro dispositivo adequado para determinar o conteúdode ar no separador de entrada 74. A quantidade assim determinada de ar Ac noseparador de entrada 74 é então comparada com uma pluralidade de valoresde patamares predeterminados Tj, T2, T3 e T4.

Se a quantidade de Ac no separador de entrada 74 for abaixode um primeiro valor de patamar Ti, o arranjo de controle de fluido motriz 92e o arranjo de controle do conduto de recirculação 41 são fechados, ao passoque o arranjo de controle de descarga 108 fica em uma posição de maneira apermitir um fluxo máximo através do conjunto de descarga 32. Assim, osistema de lastro 10 fica então em uma condição em que o transporte de fluidoatravés do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76, bemcomo o conjunto de conduto de recirculação 36, é impedido a fim de garantirque uma alta vazão seja obtida do primeiro conjunto de conduto de entrada 20para o conjunto de descarga 32.

Entretanto, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior que o primeiro valor de patamar T1, o arranjo decontrole de fluido motriz 92 é operado até uma condição pelo menosparcialmente aberta de maneira tal que o transporte de fluido através doconjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 seja habilitado. Istoestá indicado nas caixas 112 e 114 na figura 5. Como tal, a entrada de fluidomotriz 82 do ejetor de escorvamento 84 é alimentada com fluido - geralmentelíquido tal como água - fazendo com que o ejetor de escorvamento 84 extraiaar do separador de entrada 74. Além disso, durante abertura do arranjo decontrole de fluido motriz 92, a vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada 20 para o separador de entrada 74 é reduzida. Esta redução da vazão épreferida, uma vez que uma quantidade de ar Ac acima do primeiro valor depatamar Tj é indicativa de que o conteúdo de ar do fluido no primeiroconjunto de conduto de entrada 20 é alto. Assim, uma redução da vazão doprimeiro conjunto de conduto de entrada 20 para o separador de entrada 74 édesejada a fim de poder extrair o ar do separador de entrada 74 de umamaneira apropriada. Além disso, deve-se notar que a redução da vazão noprimeiro conjunto de conduto de entrada 20 - quando se usa a etapa referida -pode ser obtida sem obter uma redução correspondente da vazão em direçãoao lado baixo 16 da bomba 14. Em vez disso, por causa da recirculação defluido através do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76,uma vazão constante - preferivelmente uma vazão próxima da condiçãooperacional ideal da bomba 14 - pode ser mantida.

Além disso, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior que o segundo valor de patamar T2 - segundo valor depatamar este T2 que é maior que o primeiro valor de patamar Ti - o arranjo decontrole do conduto de recirculação 41 é operado até uma condição pelomenos parcialmente aberta, de maneira tal que o transporte de fluido atravésdo conjunto de conduto de recirculação 36 seja habilitado. Isto está indicadonas caixas 116 e 118 na figura 5. Como tal, uma recirculação de fluido éobtida do lado alto 18 para o lado baixo 16, resultando em uma reduçãoadicional da vazão do primeiro conjunto de conduto de entrada 20 para oseparador de entrada 74. Como para a etapa anterior correspondente às caixas112 e 114, a abertura do arranjo de controle do conduto de recirculação 41pode permitir que a redução da vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada 74 seja reduzida sem obter uma redução da vazão para o lado baixo16. Deve-se notar que, em certas modalidades do método de controle, asetapas correspondentes às caixas 116 e 118 podem ser omitidas.

Adicionalmente, se a quantidade de ar Ac no separador deentrada 74 for igual ou maior que um terceiro valor de patamar T3 - terceirovalor de patamar este T3 que é maior que o segundo valor de patamar T2-Oarranjo de controle de descarga 108 é operado para estrangular o conjunto dedescarga 32 de maneira tal que uma menor vazão seja obtida no conjunto dedescarga 32. Isto está indicado nas caixas 120 e 122 na figura 5. Esta reduçãoda vazão no conjunto de descarga 32 reduz ainda mais a vazão do primeiroconjunto de conduto de entrada 20 para o separador de entrada 74. A reduçãoda vazão no conjunto de descarga 32 resultará geralmente em uma reduçãocorrespondente da vazão no sentido do lado baixo 16. Entretanto, por causa darecirculação do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 e doconjunto de conduto de recirculação 36, a vazão no sentido do lado baixo 16pode no entanto ser mantida em um intervalo de vazão preferido para abomba 14. O arranjo de controle de descarga 108 é preferivelmente adaptadopara realizar um estrangulamento contínuo - isto é, sem escalonamento - doconjunto de descarga 32. Como tal, as etapas do método de controle indicadasnas caixas 120 e 122 na figura 5 podem compreender uma etapa dedeterminar quanto a quantidade de ar Ac no separador de entrada 74 excede -isto é, não somente a que é realmente igual ou maior - o terceiro valor depatamar T3. Dependendo da informação no que diz respeito a quanto aquantidade de ar Ac excede o terceiro valor de patamar T3, o arranjo decontrole de descarga 108 é operado até uma porcentagem de estrangulamentocorrespondente a uma função da diferença Ac-T3. Deve-se notar que, emcertas modalidades do método de controle, as etapas correspondentes àscaixas 120 e 122 podem ser omitidas, por exemplo, se não for desejadoestrangular o conjunto de descarga 32.

Finalmente, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior a um quarto valor de patamar T4 - quarto valor depatamar este T4 que é maior que o terceiro valor de patamar T3-O arranjo decontrole de descarga 108 é operado para uma condição fechada de maneira talque um fluxo para o conjunto de descarga 32 seja impedido. Isto está indicadonas caixas 124 e 126 na figura 5. Este impedimento de fluxo para o conjuntode descarga 32 reduz ainda mais a vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada 20 para o separador de entrada 74. Uma vez que a vazão no conjuntode descarga 32 neste caso é substancialmente zero, a vazão no sentido do ladobaixo 16 na presente condição no geral corresponde à soma das vazõesatravés do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 e doconjunto de conduto de recirculação 36. Entretanto, os conjuntos de condutosão preferivelmente projetados de maneira a permitir vazões de magnitudesapropriadas de maneira tal que a vazão no sentido do lado baixo 16 possa noentanto ser mantida em um intervalo de vazão preferido para a bomba 14.

Meramente a título de exemplo, o conjunto de conduto de recirculação defluido motriz 76 e o conjunto de conduto de recirculação 36 podem serprojetados de forma que eles juntos forneçam uma vazão que é na faixa de 50% - 70 %, preferivelmente 60 % - 65 %, da vazão preferida da bomba 14.

Deve-se notar que, em certas modalidades do método de controle, as etapascorrespondentes às caixas 124 e 126 podem ser omitidas, por exemplo, se nãofor desejado fechar o conjunto de descarga 32.

As etapas do método de controle supradiscutidas comreferência à figura 4 e à figura 5 podem preferivelmente ser repetidas, tantocontinuamente, periodicamente a uma freqüência predeterminada (porexemplo, a cada 30 segundos) quanto pela atuação de um operador.Adicionalmente, em certas implementações do método de controle as etapaspodem ser realizadas em uma ordem inversa, comparado com o fluxogramada figura 5. Além disso, deve-se notar que implementações do método de controle supradescrito podem compreender etapas de controle adicionais.Meramente a título de exemplo, se for determinado que a quantidade de ar Acno separador de entrada 74 é igual ou maior que um terceiro valor de patamarT3 e que o conjunto de descarga 32 é estrangulado (por exemplo, caixas 120 e122 na figura 5), certas implementações do método de controle podem compreender as etapas de determinar continuamente ou a uma freqüênciapredeterminada a quantidade de ar Ac no separador de entrada 74 e - senecessário - reajustar o estrangulamento do conjunto de descarga 32.Adicionalmente, o método de controle pode preferivelmente compreenderuma etapa de fechar o arranjo de controle de fluido motriz 92, bem como o arranjo de controle do conduto de recirculação 41 e operar o arranjo decontrole de descarga 108 de maneira a permitir uma máxima vazão através doconjunto de descarga 32 antes de executar as etapas na figura 5.

Como tal, o método de controle supradescrito pode permitirque o conteúdo de ar do fluido que entra no lado baixo 16 da bomba 14 seja mantido abaixo de um valor desejado predeterminado e ao mesmo tempopermitir que a vazão no sentido do lado baixo 16 seja mantida próxima deuma vazão desejada, ou pelo menos em um intervalo de vazão desejado.

Além disso, deve-se notar que qualquer uma das etapas dométodo de controle apresentado anteriormente pode ser realizada manualmente. Entretanto, mais preferivelmente, todas as etapas citadas sãorealizadas por uma unidade de controle 109 que, preferivelmente, compreendeuma unidade de controle eletrônico (ECU) com um produto programa decomputador adaptado para implementar as etapas referidas do método decontrole. Como tal, a unidade de controle 109 é preferivelmente adaptada paracomunicar pelo menos com o arranjo 90, o arranjo de controle de fluidomotriz 92, arranjo de controle do conduto de recirculação 41 e o arranjo decontrole de descarga 108. Também, deve-se salientar que um método decontrole que não envolve as etapas correspondentes às caixas 116 e 118 podeser usado em um fluido 10 que não compreende um conjunto de conduto derecirculação 36.

Deve-se perceber que a presente invenção não está limitada àsmodalidades supradescritas e ilustradas nos desenhos. Por exemplo, embora oconjunto de conduto de recirculação 36 nas modalidades ilustradas tenha sidoilustrado estendendo-se pelo menos parcialmente abaixo da bomba 14, oconjunto de conduto de recirculação 36 pode muito bem estender-sesubstancialmente no mesmo nível - ou mesmo acima - da bomba 14 emcertas modalidades do sistema de lastro 10 da presente invenção. O raciocínioapresentado também se aplica para o primeiro e segundo conjuntos deconduto de entrada 20, 50, isto é, que, em algumas modalidades do sistema delastro 10 da presente invenção, pelo menos as partes do primeiro e segundoconjuntos de conduto de entrada 20, 50 que são adjacentes à bomba 14possam ficar localizados substancialmente no mesmo nível ou -opcionalmente, uma parte do segundo conjunto de conduto de entrada 50possa ficar localizado acima de uma parte do tanque de lastro 50. Como tal,versados na técnica perceberão que muitas mudanças e modificações podemser realizadas de acordo com o escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de lastro (10) para uma estrutura marinha (10), ditosistema compreendendo um tanque de lastro (12) e uma bomba (14), a ditabomba (14) compreendendo um lado baixo (16) e um lado alto (18) e o ditosistema de lastro (10) compreende um primeiro conjunto de conduto deentrada (20) adaptado para prover uma comunicação fluida entre o dito tanquede lastro (12) e o dito lado baixo (16), o dito sistema de lastro (10) sendoadaptado para prover uma primeira condição operacional, em cuja primeiracondição operacional fluido é bombeado do dito lado baixo (16) para o ditolado alto (18), caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10)compreende adicionalmente um conjunto de conduto de recirculação (36)adaptado para prover um transporte de fluido do dito lado alto (18) para o ditolado baixo (16) durante pelo menos parte da dita primeira condiçãooperacional.

2. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de recirculação (36)compreende um separador (38), preferivelmente um separador ciclone.

3. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de recirculação (36)compreende um ejetor (42) que, por sua vez, compreende uma entrada defluido motriz (44), uma entrada de fluido de sucção arrastado (46) e uma saídado ejetor (48), em que o dito conjunto de conduto de recirculação (36) éadaptado para prover uma comunicação fluida entre o dito lado alto (18) e adita entrada de fluido motriz (44) durante pelo menos uma parte da ditaprimeira condição operacional.

4. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10) é adaptado paraprover uma comunicação fluida entre o dito primeiro conjunto de conduto deentrada (20) e a dita entrada de fluido de sucção arrastado (46) durante pelomenos uma parte da dita primeira condição operacional.

5. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 3 ou 4,caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10) é adaptado paraprover uma comunicação fluida entre a dita saída do ejetor (48) e o dito ladobaixo (16) durante pelo menos uma parte da dita primeira condiçãooperacional.

6. Sistema de lastro (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito sistema delastro (10) compreende adicionalmente um segundo conjunto de conduto deentrada (50), em que o dito sistema de lastro (10) é adaptado para prover umacomunicação fluida entre o dito segundo conjunto de conduto de entrada (50)e o dito lado baixo (14) durante pelo menos uma parte da dita primeiracondição operacional.

7. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 6,quando dependente de qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizadopelo fato de que o dito sistema de lastro (10) é adaptado para prover umacomunicação fluida entre o dito segundo conjunto de conduto de entrada (50)e a dita entrada de fluido de sucção arrastado (46).

8. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 6 ou 7,caracterizado pelo fato de que o dito segundo conjunto de conduto de entrada(50) é adaptado para ficar em comunicação fluida com um sistema auxiliar,preferivelmente um sistema de água de porão, da dita estrutura marinha.

9. Sistema de lastro (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 3 a 8, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro(10) compreende adicionalmente um arranjo de acoplamento (60) quecompreende um conduto interno (62) e um conduto externo (64), em quetanto o dito conduto interno quanto o dito conduto externo estão emcomunicação fluida com o dito lado baixo (16), o dito conduto externo (64)encerrando substancialmente o dito conduto interno (62), o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) estando em comunicação fluida com odito conduto externo (64) e a dita saída do ejetor (48) estando emcomunicação fluida com o dito conduto interno (62).

10. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o dito conduto interno (62) tem uma entrada doconduto interno (66) e uma saída do conduto interno (68), em que o ditoconduto externo (64) compreende uma parte cônica no local da dita saída doconduto interno (68).

11. Sistema de lastro (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) compreende um separador de entrada(74), o dito separador de entrada (74) sendo adaptado para ficar emcomunicação fluida com o dito tanque de lastro (12), bem como com o ditolado baixo (16).

12. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10) compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de saída (78) que é adaptado paraficar em comunicação fluida com o dito separador de entrada (74).

13. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de saída (78)compreende adicionalmente um ejetor de escorvamento (84) compreendendouma entrada de fluido motriz do ejetor de escorvamento (82), uma entrada defluido de sucção arrastado pelo ejetor de escorvamento (86) e uma saída doejetor de escorvamento (88), a dita entrada de fluido de sucção arrastado peloejetor de escorvamento (86) sendo adaptada para ficar em comunicação fluidacom o dito separador de entrada (74).

14. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que a dita entrada de fluido motriz do ejetor deescorvamento (82) é adaptada para ficar em comunicação fluida com o ditolado alto (18).

15. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10) compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de restauração (94) compreendendoum separador de restauração (96) e uma vedação de líquido (8), em que a ditavedação de líquido (8) fica em comunicação fluida com o dito separador deentrada (74) e o dito separador de restauração (96), a dita saída do ejetor deescorvamento (88) estando em comunicação fluida com o dito separador derestauração (96).

16. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que o dito sistema de lastro (10) compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de corte (106) que fornececomunicação fluida entre a vedação de líquido (98) e o dito conjunto deconduto de saída (78).

17. Sistema de lastro (10) de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o dito conduto de restauração compreendeadicionalmente um conduto de saída (100) que estabelece uma comunicaçãofluida entre o dito separador (96) e o ambiente em volta do dito sistema delastro (10).

18. Sistema de lastro (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, em que pelo menos uma parte do dito primeiroconduto de entrada (20) fica localizada a uma primeira elevação, o dito ladobaixo (16) sendo localizado a uma elevação abaixo da dita primeira elevação.

19. Estrutura marinha, caracterizada pelo fato de quecompreende um sistema de lastro (10) como definido em qualquer uma dasreivindicações anteriores.

20. Método para transportar fluido de um tanque de lastro (12)de um sistema de lastro (10) para o ambiente em volta do dito sistema delastro (10), o dito sistema de lastro (10) compreendendo adicionalmente umabomba (14) que, por sua vez, compreende um lado baixo (16) e um lado alto(18), compreendendo as etapas de:- prover uma comunicação fluida entre o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) e o dito lado baixo (16);- prover uma comunicação fluida entre o dito lado alto (18) e odito ambiente em volta;- permitir que a dita bomba (14) fique em uma condiçãooperacional de maneira tal que fluido seja bombeado do dito lado baixo (16)para o dito lado alto (18);caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente asetapas de:- determinar uma medida de qualidade indicativa de pelomenos uma propriedade do dito fluido transportado do dito tanque de lastro(12 para o dito lado baixo (16);- comparar a dita medida de qualidade com um intervalopredeterminado e,- se a dita medida de qualidade cair no dito intervalopredeterminado, transferir pelo menos uma parte do dito fluido no dito ladoalto (18) de volta para o dito lado baixo (16) quando a dita bomba (14) estiverna dita condição operacional.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que a dita medida de qualidade é indicativa da quantidade de gásno fluido e/ou da vazão do fluido que aproxima-se do dito lado baixo (14).

22. Método de acordo com a reivindicação 21, em que o ditosistema de lastro (10) compreende um separador de entrada (74) que éadaptado para ficar em comunicação fluida com o dito tanque de lastro (12),bem como com o dito lado baixo (16), caracterizado pelo fato de que a ditaetapa de determinar a dita medida de qualidade compreende uma etapa dedeterminar a quantidade de gás (Ac) no dito separador de entrada (74).

23. Produto programa de computador, caracterizado pelo fatode que compreende um programa de computador contendo código deprograma de computador executável em um computador, ou em umprocessador, para implementar todas as etapas de um método como definidona parte caracterizante de qualquer uma das reivindicações 20 a 22, o ditoproduto sendo armazenado em uma mídia legível por computador ou umaonda portadora.

24. Unidade de controle eletrônico (109), caracterizada pelofato de que compreende um produto programa de computador como definidona reivindicação 23, arranjado para executar todas as etapas de um método deacordo com a parte caracterizante como definido em qualquer uma dasreivindicações 20 a 22.