BRPI0911343B1

BRPI0911343B1 - Estrutura de carregamento e de descarregamento de pelo menos um navio de transporte de um fuido

Info

Publication number: BRPI0911343B1
Application number: BRPI0911343-6A
Authority: BR
Inventors: Patinet Jean-François
Original assignee: Technip France
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2020-05-12
Also published as: FR2930516B1; EP2297405B1; EG26643A; BRPI0911343A2; WO2009138667A2; US8540459B2; US20110094623A1; WO2009138667A3; FR2930516A1; ES2643362T3; EP2297405A2; DK2297405T3

Abstract

estrutura de carregamento e de descarregamento de pelo menos um navio de transporte de um fluido a invenção se refere a uma estrutura (20) de carregamento e de descarregamento de pelo menos um navio (1) de transporte de um fluido, em que a estrutura (20) é formada por um cais (21) de ancoragem do navio (1) comportando pelo menos uma caixa (22) de concreto munida de meios de fechamento e de abertura para deslocar dita caixa por enchimento de água entre uma posição de flutuação para o transporte do cais e uma posição ancorada no fundo do mar na qual este cais comporta uma parte inferior de ancoragem submersa e uma parte superior, parcialmente fora da água para a ancoragem do dito navio.

Description

“ESTRUTURA DE CARREGAMENTO E DE DESCARREGAMENTO DE PELO MENOS UM NAVIO DE TRANSPORTE DE UM FLUIDO” [0001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de carregamento e descarregamento de pelo menos um navio de transporte de um fluido, como por exemplo, hidrocarbonetos, gás natural liquefeito (GNL), gás de petróleo liquefeito (GPL) ou qualquer outro gás liquefeito.

[0002] A presente invenção é aplicável notadamente à transferência deste tipo de produto entre um navio e uma estrutura fixa constituída, por exemplo, por uma unidade de liquefação ou um terminal de re-gaseificação quando do carregamento do navio, ou um reservatório de fluido quando de seu descarregamento.

[0003] Levando em conta algumas limitações de segurança e de deslocamento dos navios, é preferível proceder às operações de transferência de fluidos mantendo o navio fora de um porto, em águas mais profundas, por exemplo, em cerca de centenas de metros da costa.

[0004] Para realizar tais operações em mar aberto, conhece-se notadamente postos de carregamento e descarregamento de navios compreendendo uma plataforma de transferência de fluidos fixada sobre o fundo do mar por uma estrutura de fixação constituída de um conjunto de estacas cravadas no fundo submarino.

[0005] A plataforma suporta braços articulados de transferência de fluido, destinados a serem conectados a sistemas de travessa do navio denominados “distribuidores” sobre o navio.

[0006] Os postos de carga conhecidos compreendem, por outro lado, um conjunto de postos de atracação (geralmente designados pelo termo em inglês “mooring dolphins”) para absorver a energia de acostamento do navio e da maré após o seu acostamento. Os postos de atracação são fixados igualmente sobre o fundo do mar por postes metálicos rígidos.

[0007] A plataforma de transferência de fluido é conectada a um reservatório situado na costa ou sobre uma plataforma fixa no mar por um duto flexível ou uma tubulação parcial ou totalmente imersa.

[0008] Este tipo de plataforma de transferência necessita um elevado número de

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2/9 estacas e é de um custo elevado e a intervenção de equipamentos pesados para a instalação.

[0009] Além disso, devido ao seu afastamento da costa, este tipo de plataforma de transferência é submetido à altura das ondas provenientes do mar alto sendo, portanto necessário orientar a plataforma, quando o navio é amarrado na mesma, para se encontrar defronte da altura da onda dominante. Além disso, o fator “vento” deve ser levado em conta do mesmo modo que a ondulação.

[0010] Um objetivo da invenção é propor uma estrutura de carregamento e descarregamento de pelo menos um navio que possa ser livremente transportável de um sítio de fabricação até o sítio de carga ou descarga do navio e igualmente facilmente instalado sobre este sítio, ao mesmo tempo resistindo a ondas de alturas muito elevadas em condições extremas.

[0011] A invenção tem, portanto, por objeto uma estrutura de carregamento e descarregamento pelo menos de um navio de transporte de um fluido, caracterizada pelo fato de que a estrutura é formada por um cais de atracação do navio compreendendo pelo menos um caixa de concreto armado munida de meios de fechamento e de abertura para deslocar a referida pelo menos uma caixa por enchimento de água entre uma posição de flutuação para o transporte do cais e uma posição ancorada no fundo do mar na qual este cais comporta uma parte inferior de ancoragem imersa e uma parte superior parcialmente fora da água para a atracação do referido navio.

[0012] De acordo com outras características da invenção:

- o cais comporta várias caixas colocadas extremidade a extremidade e ligadas entre si por meios de alojamento complementares,

- a parte inferior da referida pelo menos caixa comporta pelo menos um compartimento munido dos meios de fechamento e de abertura.

- a parte inferior da referida pelo menos caixa comporta vários compartimentos munidos cada um com meios de fechamento e de abertura,

- cada meio de fechamento e de abertura é formado por uma placa de fundo do compartimento ligado a meios de deslocamento desta placa de fundo entre

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3/9 uma posição de fechamento do compartimento correspondente e uma posição de abertura deste compartimento,

- os meios de deslocamento são formados por meios de deslocamento passo a passo ou em contínuo da placa de fundo,

- o referido pelo menos compartimento da caixa comporta pelo menos um órgão de travamento da placa de fundo em posição de fechamento para manter estanque o referido compartimento,

- a borda inferior da parte inferior da referida pelo menos caixa comporta meios de colocar a caixa no fundo do mar, e

- os meios de inserção são formados por orifícios de projeção de um fluido sob pressão no fundo do mar.

[0013] A invenção será melhor compreendida na leitura da descrição seguinte, dada unicamente a título de exemplo, e feita referindo-se aos desenhos anexados, nos quais:

- a figura 1 é uma vista esquemática superior de uma estrutura de carregamento e de descarregamento de acordo com a invenção, após atracação de um navio de transporte de um fluido,

- a figura 2 é uma vista esquemática de partes de uma caixa de concreto armado da estrutura de carregamento e de descarregamento de acordo com a invenção,

- a figura 3 é uma vista esquemática em corte vertical da caixa da figura 2, em posição de flutuação,

- a figura 4 é uma vista esquemática da caixa da figura 2, em posição ancorada no fundo do mar, e

- a figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva parcialmente destacada dos meios abertura e de fechamento de um compartimento da caixa da estrutura, de acordo com a invenção.

[0014] Na figura 1, representou-se esquematicamente uma estrutura designada pela referência geral 20, de carregamento e de descarregamento de pelo menos um navio 1 de transporte de um fluido, como por exemplo, hidrocarbonetos liquefeitos,

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4/9 notadamente de gás liquefeito, como gás natural liquefeito (GNL), gás de petróleo liquefeito (GPL), ou qualquer outro tipo de gás liquefeito.

[0015] De maneira clássica, o navio 1 compreende um casco 2 flutuante que delimita uma borda lateral de atracação 3 e pelo menos um reservatório 2a de armazenamento de fluido liquefeito. O navio 1 compreende, além disso, ao longo de sua borda de atracação 3, linhas de atracação 4 fixadas respectivamente na frente, atrás e na parte mediana do navio 1.

[0016] O reservatório 4 compreende uma pluralidade de distribuidores 5 que desembocam transversalmente em relação ao casco 2. Cada distribuidor 5 é munido em sua extremidade externa de uma fixação de conexão 6 removível para a sua fixação com um conduto 10 de transferência de fluidos para um terminal, não representado, disposto, por exemplo, sobre a costa, ou em mar, afastado da estrutura 20 e que compreende reservatórios de armazenamento de hidrocarbonetos liquefeitos. O conduto 10, representado em pontilhado na figura 1 é, neste caso, um conduto criogênico imerso na extensão de água.

[0017] Com referência agora mais particularmente às figuras 1 a 3, será descrita a estrutura 20 de carregamento e descarregamento do navio 1.

[0018] Esta estrutura 20 compreende um cais 21 para receber e atracar o navio

1. Este cais 21 compreende pelo menos uma caixa 22 de concreto armado e, no exemplo de realização representado na figura 1, várias caixas 22 colocadas extremidade a extremidade.

[0019] Para esse efeito, e como mostrado na figura 2, as paredes de extremidade de cada caixa 22 comportam meios de alojamento complementares constituídos, sobre uma das paredes de extremidade, por elementos em projeção 23 e, sobre a outra parede de extremidade oposta, por uma parte oca 24 destinada a receber os elementos em projeção 23 da caixa 22 adjacente quando as caixas são colocadas umas na sequência das outras.

[0020] Cada caixa 22 de concreto armado é deslocável por enchimento de água entre uma posição de flutuação representada na figura 3 permitindo o seu transporte entre um sítio de fabricação e um sítio de instalação em pleno mar onde cada caixa

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5/9 está em uma posição ancorada no fundo do mar A, representado na figura 4. [0021] Cada caixa 22 comporta uma parte inferior 22a permitindo o enchimento de água da caixa 22, assim como será visto posteriormente, e uma parte superior 22b formando bainhas técnicas para a passagem, por exemplo, dos condutos de conexão, não representados, com o navio 1 em posição para a passagem de qualquer outro órgão. Assim, a passagem dos condutos de conexão nas partes superiores 22b das caixas 22 permite proteger estes condutos da altura das ondas e de um eventual choque.

[0022] Em posição de flutuação representada na figura 3, a parte inferior 22a da caixa 22 é estanque e é imersa parcialmente e a parte superior 22b encontra-se acima do nível da água B e, em posição ancorada no fundo do mar A, a parte inferior 22a da caixa 22 é imersa e parcialmente inserida no fundo do mar A e a parte superior 22b está parcialmente fora da água para o acostamento do navio 1.

[0023] A parte inferior 22a da caixa 22 comporta pelo menos um compartimento 25 e, no conjunto representado nas figuras, esta parte inferior 22a comporta quatro compartimentos.

[0024] Cada compartimento 25 é munido de meios 30 de fechamento e de abertura para deslocar a caixa 22 por enchimento de água entre a sua posição de flutuação e a sua posição ancorada no fundo do mar A.

[0025] O meio 30 de fechamento e de abertura de cada compartimento 25 é constituído por uma placa de fundo 31 móvel e ligada a meios 35 de deslocamento desta placa de fundo 31 entre uma posição que fecha de modo estanque o compartimento 25 correspondente e uma posição que abre este compartimento 25. Na posição de fechamento do compartimento 25, a placa de fundo 31 está em apoio sobre um rebordo 26a disposto sobre a borda inferior 26 da parte inferior 22 da caixa 21, como mostrado na figura 3.

[0026] Com referência agora às figuras 3 a 5, será descrito um meio de deslocamento de uma placa de fundo 31, cada meio de deslocamento sendo idêntico e uma placa de fundo 31 podendo ser associada a vários meios 35 de deslocamento.

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6/9 [0027] Cada meio de deslocamento 35 é formado por uma haste 36 tendo uma extremidade inferior 36a ligada à placa de fundo 31 correspondente por um eixo de articulação 37 e uma extremidade superior 36b livre. A haste 36 atravessa a parte inferior 22a e a parte superior 22b da caixa 22. A haste 36 portando a placa de fundo 31 é removível por meios passo a passo ou contínuos.

[0028] No caso de meios de deslocamento passo a passo, estes meios são constituídos por dois conjuntos 38, um primeiro conjunto 38 sendo colocado acima da parte inferior 22a e um segundo conjunto 38 sendo colocado acima da parte superior 22b da caixa 22.

[0029] Com referência agora à figura 5, será descrito um conjunto 38, os outros conjuntos sendo idênticos.

[0030] Assim como mostrado esquematicamente na figura 5, cada conjunto 38 comporta várias mandíbulas 39 deslocáveis transversalmente e perpendicularmente à haste 36 correspondente entre uma posição afastada desta haste 36 e uma posição apertada contra a referida haste 36. Cada conjunto 38 comporta igualmente macacos 40 de deslocamento das mandíbulas 39 verticalmente.

[0031] No caso de meios de deslocamento contínuo da haste 36 portando uma placa de fundo 31 correspondente, os meios de deslocamento são constituídos, por exemplo, por um conjunto de pinhão-cremalheira de tipo conhecido, e não representado.

[0032] O deslocamento de cada haste 36 pode ser efetuado por qualquer outro sistema apropriado.

[0033] Como representado mais particularmente na figura 3, cada placa de fundo 31 é associada a pelo menos um órgão de travamento 41 desta placa de fundo 31 em posição de fechamento estanque do compartimento 25 correspondente. Cada órgão de travamento é constituído, por exemplo, por um mecanismo parafuso-porca de tipo conhecido ou por qualquer outro mecanismo apropriado.

[0034] Para facilitar a ancoragem da caixa 22 no fundo do mar A além do próprio peso da caixa, a borda inferior 26 da parte inferior desta caixa 22 comporta meios de inserção da caixa 22 no fundo do mar A.

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7/9 [0035] Estes meios de inserção, representados na figura 5, são constituídos por orifícios 45 de projeção de um fluido sob pressão no fundo do mar A. Estes orifícios 45 são divididos sobre o comprimento da borda inferior 26 da caixa 22.

[0036] Uma das faces laterais da parte superior 22b comporta uma armação 50 formada de uma treliça metálica de vigas sobre a qual é atracado o navio 1 através de amarras 4, como é mostrado na figura 1.

[0037] Sobre a face lateral oposta à suportando a armação 50, a parte superior 22b da caixa 22 comporta quebra-mar 51.

[0038] A instalação em mar das caixas 22 destinadas a constituir o cais 21 é realizada como a seguir.

[0039] Cada caixa 22 é conduzida em flutuação até o sítio de instalação. Para isto, a placa de fundo 31 de cada compartimento 25 é mantida aplicada sobre o rebordo 26a da borda inferior 26 de forma a tornar estanque cada compartimento 25 da caixa 22. A placa de fundo 31 de cada compartimento 25 é mantida nesta posição por pelo menos um órgão de travamento 41, assim como mostrado na figura

3.

[0040] Sobre o sítio de atracação dos navios, dois métodos para ancorar as caixas 22 destinadas a constituir o cais 21 são possíveis.

[0041] Logo a princípio, as caixas 22 são orientadas de modo que o quebra-mar 51 disposto sobre um lado da parte superior 22b da caixa 22 seja orientado do lado da altura de onda dominante a fim de quebrar esta onda e proteger o navio 1 quando ele é atracado no cais 21.

[0042] O primeiro método de imersão das caixas 22 consiste em imergir cada caixa 22 separadamente.

[0043] O órgão de travamento 41 de cada placa de fundo 31 é escamoteada a fim de liberar esta placa de fundo 31.

[0044] Em seguida, a placa de fundo 31 de cada compartimento 25 é deslocada da sua posição de fechamento do compartimento 25 correspondente em direção à sua posição de abertura deste compartimento 25. Para isto, as mandíbulas 39 do conjunto de deslocamento 38 inferior são travadas a fim de bloquear a haste 36

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8/9 portando a placa de fundo 31 a abrir. As mandíbulas 39 do conjunto de deslocamento 38 superior são destravadas sobre a haste 36 correspondente e os macacos 40 do conjunto de deslocamento 38 superior são acionados, o que tem por efeito deslocar para cima verticalmente a haste 36 e levantar a placa de fundo 31 do compartimento 25 correspondente.

[0045] A água começa a penetrar no compartimento 25 e, após este primeiro deslocamento da haste 36 e da placa de fundo 31. As mandíbulas 39 do conjunto de deslocamento 38 superior são travadas sobre a haste 36. As mandíbulas 39 do conjunto de deslocamento 38 inferior são destravadas e são levadas na sua posição inicial pelos macacos 40.

[0046] Em seguida, os macacos 40 do conjunto de deslocamento 38 superior são acionados a fim de deslocar a haste 36 e a placa de fundo 31 de um novo passo.

[0047] Uma maior quantidade de água penetra, portanto, no compartimento 25 da parte inferior 22a da caixa 22. O deslocamento da haste 36 e da placa de fundo 31 correspondente é efetuado assim por passos sucessivos.

[0048] As placas de fundo 31 dos compartimentos 25 da caixa 22 podem ser deslocadas em sincronização ou separadamente de modo que a caixa 22 seja inserida progressivamente e venha se colocar sobre o fundo do mar B. As caixas 22 destinadas a formar o conjunto do cais 21 assim são imersas umas após as outras e colocadas sobre o fundo do mar B.

[0049] A aproximação e o alojamento das caixas umas na sequência das outras podem ser efetuados por um sistema de cabos e guindastes de tipo conhecido, não representado. Para isto, um cabo atravessa longitudinalmente cada caixa 22 por uma passagem longitudinal 47 (figura 5) disposta entre as partes, respectivamente inferior 22a e superior 22b, da caixa 22.

[0050] Um segundo método de imersão das caixas 22 destinadas a constituir o cais 21 consiste em montar estas caixas 22 umas na sequência das outras em flutuação.

[0051] A imersão do conjunto das caixas 22 assim montadas é realizada, como

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9/9 previamente, levantando-se sucessivamente ou simultaneamente as placas de fundo 31 do conjunto dos compartimentos 25 das caixas 22.

[0052] Quando da colocação da caixa 22 sobre o fundo do mar A, esta caixa 22 insere-se progressivamente no fundo do mar A sob o efeito do seu próprio peso e esta inserção é facilitada pela projeção de um fluido sob pressão no fundo do mar A através de orifícios 45. As placas de fundo 31 dos compartimentos 25 são mantidas em posição de abertura de cada compartimento 25, como mostrado na figura 4.

[0053] Quando as caixas 22 constituindo o cais 21 assim são ancoradas no fundo do mar A com o quebra-mar 51 dirigido do lado da altura da onda dominante, os condutos, não representados, previstos na parte superior 22b das caixas 22 do cais 21 e destinadas a descarregar um navio 1 após seu acostamento, são conectadas ao conduto submarino 10 de forma a poder transferir o fluido descarregado do navio 1 para a costa e em direção a um sítio de armazenamento.

[0054] O número de caixas 22 permite controlar e supervisionar a descida do cais quando da sua colocação sobre o fundo do mar. Com efeito, quanto maior o número de caixas 22, mais é possível abrir e/ou fechar as caixas a fim de estabilizar a descida do conjunto do cais.

[0055] De acordo com uma variante, a parte inferior 22a das caixas 22 pode representar uma seção cilíndrica e, neste caso, a placa de fundo 31 de cada compartimento 25 é curvilínea.

[0056] A estrutura de carregamento e de descarregamento de acordo com a invenção apresenta a vantagem de poder ser conduzida sobre o sítio de carga ou de descarga por flutuação e permitir igualmente o acostamento de um navio em condições difíceis.

[0057] A estrutura de acordo com a invenção pode ser ancorada facilmente em mar sem necessitar da inserção de uma pluralidade de estacas e a intervenção de equipamentos pesados para a sua instalação. Um simples rebocador é suficiente para levar o cais sobre o sítio de atracação dos navios

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura (20) de carregamento e de descarregamento de pelo menos um navio (1) de transporte de um fluido, a estrutura (20) formada por um cais (21) de atracação do navio (1) compreendendo pelo menos uma caixa (22) de concreto munida de meios de fechamento e de abertura para deslocar a dita caixa, por enchimento de água entre uma posição de flutuação para o transporte do cais (21) e uma posição ancorada no fundo do mar em que o cais (21) comporta uma parte inferior (22a) de ancoragem submersa e uma parte superior (22b), parcialmente fora da água para a ancoragem do dito navio (1), em que a parte inferior (22a) da dita pelo menos uma caixa (22) comporta pelo menos um compartimento (25) dotado de meios (30) de fechamento e de abertura.

caracterizada pelo fato de que cada meio (30) de fechamento e de abertura é formado por uma placa de fundo (31) do compartimento (25) ligada a meios (35) de deslocamento da referida placa de fundo (31) entre uma posição fechada do compartimento (25) correspondente e uma posição de abertura deste compartimento (25).
2. Estrutura (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o cais (21) inclui várias caixas (22) colocadas de extremidade com extremidade e ligadas entre si por meios (23, 24) de encaixe complementares.
3. Estrutura (20) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a parte inferior (22a) da dita pelo menos uma caixa (22) comporta vários compartimentos (25), munidos, cada um, de meios (30) de fechamento e de abertura.
4. Estrutura (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os meios (35) de deslocamento são formados por meios (38, 39, 40) de deslocamento passo a passo da placa de fundo (31), ou por meio de deslocamento contínuo.
5. Estrutura (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um compartimento (25) da caixa

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2/2 (22) comporta pelo menos um órgão (41) de travamento da placa de fundo (31) na posição de fechamento para manter estanque o dito compartimento.
6. Estrutura (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a borda inferior (26) da parte inferior (22b) da referida pelo menos uma caixa (22) comporta meios (45) para encastramento da caixa (22) no fundo do mar.
7. Estrutura (20) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os meios de encastramento são formados por orifícios (45) de projeção de um fluido sob pressão no fundo do mar.
8. Estrutura (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que, a parte superior (22a) do cais (21) comporta do lado oposto ao acostamento do navio (1), quebra-mares (51).