BR112013026056B1 - Método e sistema de transferência de fluido fora de costa - Google Patents

Abstract

método e sistema de transferência de fluido fora de costa. um sistema de transferência de fluido fora de costa que compreende uma lança (2100) e pelo menos um tubo de transporte de fluido móvel (3000) afixado à lança, o dito tubo móvel (3000) que compreende, partindo de seu ponto de ancoragem, um comprimento para extensão, então uma válvula externa (3210) para acoplar a uma terceira parte de tubo de carregamento, um cabo de manobra chamado de cabo de manobra externo (4100) manobrado a partir da lança (2100) estando adicionalmente ligado à extremidade livre do tubo móvel em um ponto referido como ponto de ancoragem de cabo, caracterizado pelo fato de que o ponto de ancoragem está conectado de maneira rígida à válvula externa (3210). a invenção também se refere ao correspondente método.

Description

A invenção se refere a um sistema de transferência de fluido fora de costa e a um método de transferência associado. O fluido pode ser gás natural liquefeito, por exemplo, e a transferência pode ser feita entre duas embarcações no mar aberto.

A primeira das duas embarcações pode ser uma embarcação de produção conhecida pelo nome de LNGP (sigla em inglês para “produtora de gás natural liquefeito”), LNG- FPSO (sigla em inglês para “estrutura flutuante fora de costa de produção, armazenagem e descarga”) ou FLNG (sigla em inglês para “unidade de gás natural líquido flutuante”), uma embarcação de reliquefação (FRSU sigla em inglês para “unidade de regaseificação e armazenamento flutuante”), uma GBS (sigla em inglês para “estrutura de base de gravidade”) ou por último uma plataforma.

A segunda de duas embarcações pode ser uma embarcação adaptada para receber o gás para o seu transporte tal como um tanque ou um LNG-C (sigla em inglês para “portador de gás natural liquefeito”), por exemplo, um navio tanque de metano).

Sistemas são conhecidos com tubulação rígida articulada a dois braços sucessivos e outros sistemas de tubulação flexíveis tais como mangueiras criogênicas. Uma das duas estruturas, geralmente a FLNG, possui tal tubulação móvel se estendendo por vários metros fora do perímetro de seu casco, alguns poucos metros acima do nível do mar, e estando adaptada para ser conectada aos dutos fixados à segunda estrutura, dentro do perímetro do casco da mesma, em alinhamento vertical com o casco, ou em uma pequena distância horizontal a partir do mesmo. Graças à flexibilidade em três dimensões dada tanto por duas articulações controlando os braços, ou pelo caráter flexível da tubulação, a transferência de fluido pode ser realizada com sucesso em um mar bruto.

Sistemas são conhecidos, por exemplo, a partir do documento EP0947464, usando um acoplamento no qual a tubulação móvel, a qual é articulada, compreende um flange de fixação o qual, disposto de maneira vertical, se acopla por um movimento descendente com conector da segunda estrutura a qual está aberta para cima. Um sistema complexo de contrapesos ou cabos erguidos a partir de uma estrutura de suporte, no caso de desconexão, por nivelamento, da rotação espontânea para cima da parte distal da tubulação articulada em torno de uma articulação disposta na metade do comprimento da tubulação, de forma a evitar o choque entre a parte distal e a segunda estrutura. Durante a conexão, um cabo adicional provê o posicionamento do flange de fixação em relação ao conector da segunda estrutura. Este cabo é fixado à tubulação móvel antes de uma montagem final de junções giratórias ou rotações, que resulta na abertura da tubulação sendo espontaneamente orientada para baixo, devido à gravidade. A conexão é complicada por esta configuração, já que a abordagem do flange de fixação na presença de movimento devido às ondas é delicada.

Em contraste, o pedido de patente FR 2 941 434 descreve um sistema de transferência que utiliza, para a conexão do tubo articulado que sai da primeira embarcação à tubulação da segunda embarcação, um cabo de aquisição (também chamado de cabo de LNGC ou cabo de navio tanque de metano) fixado à extremidade livre do tubo e manobrado por um guincho disposto na segunda embarcação. Esta solução permite o acoplamento dos dutos a serem transportados por um movimento da extremidade livre do tubo articulado tendo um componente principal em elevação, a extremidade livre então sendo recebida por um conector na segunda embarcação a abertura da qual está direcionada substancialmente para baixo. Tal solução permite choques durante a conexão a ser evitada de maneira simples, e para estabelecer um acoplamento que não requer guia diferente daquela dada pelo cabo de aquisição.

Independentemente, apesar das soluções propostas até agora, certas situações ainda podem ser difíceis de gerenciar durante manobras. Em particular, em uma situação de desconexão de emergência, é desejado evitar mergulhar a extremidade livre da tubulação móvel na água. Adicionalmente, dadas as rápidas taxas necessárias pelo uso das estruturas, é desejado permitir que as duas embarcações conectem seus dutos rapidamente, e se afastem uma da outra o mais rápido possível após a desconexão, sejam quais forem as circunstâncias das mesmas.

A presente invenção assim se refere a um sistema e um método que permite que a transferência de fluido seja realizada de maneira ainda mais simples, rápida e segura, através da simplificação em particular as etapas de conexão e desconexão da tubulação das duas embarcações.

Para tal fim é provido um sistema de transferência de fluido fora de costa que compreende uma lança e pelo menos um tubo de transporte de fluido móvel afixado a um ponto na lança, o dito tubo móvel que compreende, partindo do seu ponto de ancoragem, um comprimento para extensão, então, em sua extremidade livre, uma válvula externa para acoplagem a uma terceira parte de tubo de carregamento, um cabo de manobra chamado de cabo de manobra externo manobrado a partir da lança sendo adicionalmente ligada à extremidade livre do tubo móvel em um ponto referido como ponto de ancoragem, caracterizado pelo fato de que o ponto de ancoragem é conectado de maneira rígida (sem grau de liberdade) à válvula externa.

Graças a este dispositivo, é possível estender o tubo de transporte móvel antes de qualquer conexão com uma terceira parte de unidade flutuante, enquanto possui a vantagem, uma vez que a unidade está presente, de uma rápida conexão por meio para acoplamento pelo movimento de elevação, tal como aquele referido em FR 2 941 434.

Adicionalmente, é possível, durante a desconexão, possuir a vantagem de uma desconexão rápida e simplificada pelo meio de acoplamento. Esta desconexão então é realizada através do desacoplamento pelo movimento descendente. É seguida por uma ação de remoção das ligações com a terceira parte de unidade flutuante, a qual pode portanto ir para longe antes da retração do tubo de transporte móvel.

Por último, em todas as configurações e em todas as sequências, incluindo no caso de desconexão de emergência, o toque da água pela extremidade livre do tubo móvel pode ser evitada em virtude do cabo de manobra externo instalado entre a extremidade livre do tubo móvel e um ponto na lança.

Em uma modalidade, no tubo móvel, na abordagem para a extremidade livre, foi disposto um conjunto de junções giratórias dispostas tais que o conjunto de junções giratórias está incluído entre o comprimento para extensão e o ponto de ancoragem. As junções giratórias são necessárias, em particular, para permitir que o sistema tolere os movimentos impostos pelo ambiente externo (ondas, vento, corrente, etc.) . Em adição, no entanto, o fato de que o cabo de manobra está posicionado após a última junção giratória permite a abertura da válvula externa a ser manobrada para cima, contrário ao que é apresentado em EP0947464.

De acordo com uma funcionalidade vantajosa, é provido um dispositivo de segurança configurado para manter um comprimento desenrolado constante do cabo de manobra externo no caso de desconexão de emergência entre o tubo móvel e a terceira parte de tubo de carregamento.

De acordo com uma modalidade, o tubo móvel é constituído por pelo menos dois braços articulados sucessivos. De maneira alternativa, ele é constituído por pelo menos um tubo flexível.

De acordo com funcionalidades particulares, o meio para acoplamento por movimento de elevação compreende pelo menos um cone de centralização, macho ou fêmea, e/ou um ponto de ancoragem para um cabo de aquisição. O ponto de ancoragem pode estar em uma estrutura de detenção transversal que une pelo menos dois tubos de transporte de fluido móveis paralelos entre si na vizinhança da sua extremidade livre.

Também é provido um método para transferência de fluido fora de costa por pelo menos um tubo de transporte de fluido móvel afixado a uma lança e que compreende, partindo de seu ponto de ancoragem, um comprimento para extensão, então uma válvula externa para acoplar a uma terceira parte de tubo de carregamento, a manobra geral para acoplamento ou para desacoplamento compreendendo uma etapa de extensão, ou respectivamente de retração, usando um cabo de manobra externo manobrado a partir da lança estando adicionalmente ligado ao tubo móvel em um ponto referido como ponto de ancoragem de cabo, caracterizado pelo fato de que o ponto de ancoragem está conectado de maneira rígida à válvula externa (sem nenhum grau de liberdade).

Graças a este método, é possível estender o tubo de conexão móvel antes de qualquer combinação com uma terceira parte de unidade flutuante, a qual então pode se aproximar mesmo que o tubo já tenha se estendido, enquanto tem a vantagem, uma vez que a terceira parte de unidade flutuante está presente, de uma conexão rápida por meio para acoplamento por um movimento de elevação, tal como aquele apresentado em FR 2 941 434.

Adicionalmente, é possível, durante a desconexão, para ter a vantagem de uma desconexão rápida e simples pelo meio de acoplamento. Esta desconexão então é realizada pelo desacoplamento pelo movimento descendente. Ela é seguida por uma ação de remoção das ligações com a terceira parte de unidade flutuante antes da retração do tubo de transporte móvel.

De acordo com uma funcionalidade de implementação, a etapa de extensão, ou respectivamente de retração, é realizada com o uso de um segundo cabo de manobra, referido como cabo de manobra interno, ligando um ponto intermediário do tubo móvel à lança. Em virtude desta funcionalidade, a tensão no cabo de manobra externo é reduzida em relação à técnica anterior.

De acordo com uma funcionalidade vantajosa, o acoplamento ou o desacoplamento é realizado em pelo menos duas etapas, o cabo de manobra externo sendo enrolado ou desenrolado durante pelo menos uma etapa e o cabo de aquisição sendo enrolado e desenrolado durante pelo menos a outra etapa.

De acordo com uma funcionalidade de implementação, um cabo de segurança liga um ponto na terceira parte de unidade flutuante e uma estrutura fixada à extremidade livre do tubo móvel durante a transferência de fluido, o dito cabo de segurança sendo configurado para desenrolar em uma velocidade menor do que uma velocidade máxima de segurança no caso da desconexão de emergência. Esta funcionalidade torna possível alargar o perímetro das condições para uso do sistema na segurança completa, o tubo móvel sendo liberado de maneira progressiva pela terceira parte de unidade flutuante durante o processo de desconexão de emergência.

A estrutura fixada à extremidade livre do tubo móvel durante a transferência do fluido é, por exemplo, uma válvula inferior de um acoplador de válvula da terceira parte de tubo de carregamento, o dito acoplador de válvula que compreende uma válvula inferior e uma válvula superior separadas por um sistema de desacoplamento de emergência.

De acordo com uma funcionalidade de implementação, o acoplamento ou o desacoplamento é realizado em pelo menos duas etapas, cones de centralização que entram em contato e em conexão durante uma primeira etapa, e um acoplador, por exemplo, um acoplador automático e/ou hidráulico, que engata uma conexão tal que os flanges de fixação estão em contato e são centralizados, durante uma segunda etapa.

Outras funcionalidades e vantagens da invenção irão aparecer na luz da seguinte descrição, a qual não é limitante e feita com referência aos desenhos anexos.

As Figuras 1 a 5 apresentam diferentes etapas sucessivas de um método de desconexão da tubulação das duas embarcações usando o sistema de transferência de acordo com a invenção.

A Figura 6 apresenta um vista de três quartos dos membros de conexão da tubulação das duas embarcações.

As Figuras 7 e 8 apresentam a vista lateral dos membros de conexão da tubulação das duas embarcações, na posição conectada e desconectada, respectivamente.

As Figuras 9 a 12 apresentam diferentes etapas sucessivas de um procedimento para desconexão da tubulação de transferência das duas embarcações usando um sistema de transferência de acordo com a invenção.

As Figuras 13 a 16 apresentam diferentes etapas sucessivas de um método de desconexão de emergência da tubulação das duas embarcações usando um sistema de transferência de acordo com a invenção.

Na Figura 1, um navio tanque de metano 1000 foi representado próximo a uma embarcação de produção 2000. Uma estrutura de suporte 2100 é fixada à embarcação de produção 2000. Esta estrutura de suporte 2100 é constituída essencialmente por feixes de metal e ela compreende um primeiro segmento de elevação 2150 fixado à embarcação seguida por um segundo segmento horizontal 2160. A montagem dos dois segmentos constitui uma lança a qual se estende fora da área da embarcação de produção 2000 acima da água, e a qual o segmento de elevação constitui a perna. Adicionalmente, o segmento horizontal é estendido por um segmento pontiagudo 2170 que culmina em uma altura levemente maior do que aquela do segmento horizontal na distância de vários metros a partir do casco da embarcação de produção 2000. Como o desenho constitui uma vista lateral, na realidade podem haver vários dos membros representados unicamente, dispostos em linha entre si de maneira perpendicular ao plano de visão.

Um tubo articulado 3000 é fixado à estrutura de suporte 2100 na junção entre o segmento horizontal 2160 e o segmento pontiagudo 2170 na parte inferior da estrutura de suporte 2100. apesar do tubo articulado 3000 ser único na vista do desenho, vários tubos podem ser usados, em particular três tubos, dispostos em linha entre si de maneira perpendicular ao plano da vista.

O tubo articulado 3000 é composto de dois segmentos sucessivos, o primeiro sendo um segmento proximal 3100 e o segundo um segmento distal 3200. A primeira extremidade do segmento proximal 3100 é articulada ao segmento horizontal 2160 por uma série 3110 de três junções rotatórias duplas conhecidas como “rotações”. Tal combinação de rotações permite os movimentos da estrutura em três planos (movimentos de “oscilação”, “onda” e “balouça”). Cada uma destas três rotações é dupla, e compreende tanto uma rotação de produto quanto uma rotação mecânica.

Na vizinhança da junção entre os segmentos proximal e distal 3100 e 3200, o tubo articulado está retido na posição da Figura 1 por um sistema de travamento 2180 que detém a estrutura distal 3200 do tubo articulado 3000 para o segmento horizontal 2160 da estrutura de suporte 2100. Este sistema de tratamento 2180 é completado por um sistema o qual mantém o segmento proximal 3100 no lugar na lança 2100.

Os segmentos proximal e distal 3100 e 3200 estão unidos por uma única rotação 3120 similar a aquela já referida. Por último, na extremidade livre do segmento distal 3200, uma série 3230 de três rotações conecta o segmento distal 3200 para uma válvula externa 3210 fixada a um cone de centralização macho 3220.

O tubo articulado 3000 constitui um tubo móvel para transporte de fluido. Seu ponto de fixação à lança está deslocado por vários metros horizontalmente em relação à perna do mesmo, até um ponto suspenso no mar.

Como mencionado acima, como a Figura 1 é uma vista lateral, apenas um tubo articulado 3000 é representado, mas a invenção pode ser implementada com vários tubos articulados deslocados entre si de maneira perpendicular ao plano da Figura, ou de outra forma disposto. A invenção também pode ser implementada com um ou mais cabos externos, o número do qual pode ou não ser igual ao número de linhas de tubos articulados. A invenção também pode ser implementada com um ou mais cabos externos, e um ou mais cabos de aquisição. O fato de ter várias linhas ou vários cabos pode ser vantajoso para permitir a divisão das cargas aplicadas aos diferentes membros, para garantir sua redundância ou para equilibrar as linhas.

Em sua borda o navio tanque de metano 1000 compreende uma estrutura de suporte 1100 que apresenta em direção ao mar um cone de centralização fêmea orientado para baixo 1110 com sua abertura centralizada em um eixo que forma um ângulo com a vertical. Na vizinhança daquele cone 1110 existe um acoplador de válvula 1120, orientado paralelo ao cone 1110.

Na Figura 1, um cabo externo 4100 foi representado, ligando a extremidade do segmento de ponto 2170 ao cone de centralização 3220. Este cabo externo 4100 é apresentado aqui em pontos que indicam que ele está mantido com uma tensão constante mínima de forma a evitar a flexão. Um assim chamado cabo de aquisição 4200 do navio tanque de metano 1000 também foi representado o qual liga a estrutura de suporte 1100 do navio tanque de metano 1000 ao cone de centralização 3220.

O cabo de aquisição 4200 foi colocado no lugar antecipadamente usando um cabo mensageiro de luz e um guincho. Este também é o caso para o cabo externo 4100. O cabo externo 4100 é um cabo de manobra o objeto do qual é a manobra da extremidade livre do segmento distal 3200 durante operações de conexão e desconexão.

Na Figura 2, o início do processo de conexão do tubo articulado 3000 para os dutos do navio tanque de metano 1000 foi representado.

O sistema de travamento 2180 tendo sido desengatado, o movimento e a posição do tubo articulado 3000 são controlados pelo cabo externo 4100 o qual é enrolado de maneira progressiva através de uma polia 2171 presente na extremidade do segmento pontiagudo 2170 por um guincho 2172 posicionado na traseira da lança 2100 na perna 2150 da lança por um guincho 2172 posicionado na traseira da lança 2100 na perna 2150 da lança e também são controlados por um cabo interno 4300 ligando um ponto do segmento proximal 3100 na vizinhança da junção entre os segmentos proximal e distal 3100 e 3200 e um ponto na vizinhança do meio do segmento horizontal 2160 da estrutura de suporte 2100. Este cabo interno 4300 é manobrado por um guincho 2161. Ambos os cabos 4100 e 4300 são apresentados na Figura 2 em linha contínua que indica um cabo sob tensão que passa por enrolamento ou desenrolamento controlado. Em contraste, o cabo de aquisição 4200, como ilustrado na Figura 1, ainda é manipulado sob tensão constante mínima do objeto do qual não é o movimento ou controle do tubo articulado 3000.

Durante o movimento apresentado na Figura 2, a rotação é transmitida ao segmento proximal 3100 em torno do seu ponto de afixação à estrutura de suporte 2100 que progressivamente traz a mesma a partir de uma disposição substancialmente horizontal para uma disposição vertical representada na Figura 3. O segmento distal 3200 o qual, inicialmente, foi disposto em aproximadamente 90° com o segmento proximal 3100, se aproxima dele até um ângulo de aproximadamente 60° ser formado com o segmento proximal 3100.

Durante o movimento apresentado na Figura 2, a rotação é transmitida para o segmento proximal 3100 em torno do seu ponto de anexação à estrutura de suporte 2100 que a traz progressivamente a partir de uma disposição substancialmente horizontal para uma disposição vertical representada na Figura 3. O segmento distal 3200 o qual, inicialmente, foi disposto em aproximadamente 90° com o segmento proximal 3100, se aproxima dele até um ângulo de aproximadamente 60° ser formado com o segmento proximal 3100.

Como o movimento continua, a posição representada na Figura 3 é alcançada. O cabo 4300 então é esticado tal que apenas uma tensão constante mínima é aplicada a ele. A posição da Figura 3 é qualificada como posição de equilíbrio já que naquela posição a alteração da tensão no cabo 4300 não possui efeito na posição das duas partes do tubo articulado 3000. Naquela posição, o cabo externo 4100 é substancialmente vertical.

Neste estágio, um guincho 1130 da estrutura de suporte 1100 do navio tanque de metano 1000 é ativado de forma a enrolar o cabo de aquisição 4200. Alguns momentos depois, o guincho de enrolamento 2172 que controla o cabo externo 4100 que circunda a polia 2171 é desativado e apenas uma tensão constante mínima então é aplicada ao cabo externo 4100. Como o movimento continua, o cone macho 3220 engata no cone fêmea 1110 e a válvula externa 3210 se conecta à válvula inferior do acoplador de válvula 1120. O guincho 1130 então é desativado, ou o cabo de aquisição 4200 é desconectado e as bainhas de cabo de aquisição são desconectadas usando pinças hidráulicas que permitem que as bainhas sejam liberadas no caso de emergência. Fisicamente, as bainhas fixadas nos cabos permanecem no seu alojamento mas não são mais travadas.

Após a conexão, apenas uma tensão constante mínima é aplicada ao cabo externo 4100 e ao cabo interno 4300.

Na Figura 6, a junção entre os dutos que saem da embarcação de produção 2000 e os dutos a partir do navio tanque de metano 1000 na posição da Figura 5.

Esta vista de três quartos mostra a presença de três tubos articulados do mesmo tipo que o tubo articulado 3000 apresentado nas Figuras precedentes, paralelos entre si, bem como dois cabos de aquisição do mesmo tipo que o cabo de aquisição 4200 apresentado nas Figuras precedentes, também paralelos entre si. Os tubos articulados respectivamente suportam as referências 3001, 3002 e 3003 e os cabos de aquisição respectivamente suportam as referências 4201 e 4203.

Os tubos articulados 3001, 3002 e 3003 são unidos entre si por uma estrutura de detenção transversal 3020. Dois cones de centralização macho 3221 e 3223 são fixados para cima naquela estrutura de detenção transversal 3020. Dois cones de centralização fêmea 1111 e 1113 do mesmo tipo que o cone de centralização fêmea 1110 são fixados para baixo na estrutura de suporte 1100. Os cones de centralização macho 3221 e 3223 estão, na configuração representada, engatados nos cones de centralização fêmea 1111 e 1113, respectivamente.

Os cabos de aquisição 4201 e 4203 são controlados, através de polias, pelos guinchos 1131 e 1133 do mesmo tipo que o guincho 1130 apresentado nas Figuras anteriores. Cada cabo de aquisição passa através de um par de cones de centralização para encontrar a estrutura de detenção transversal 3020 a qual está conectada por bainhas e pinças.

O guincho 1131, o cabo 4201, os cones 1111 e 3221, o tubo 3001 e o acoplador de válvula e a válvula externa para sua conexão estão em um primeiro plano, e o guincho 1133, o cabo 4203, os cones 1113 e 3223, o tubo 3003 e o acoplador de válvula e a válvula externa para sua conexão estão em um segundo plano paralelo ao primeiro plano. Entre estes dois planos estão situados o tubo 3002 e o acoplador de válvula e a válvula externa para a sua conexão.

Um guincho 1200 que controla um cabo de segurança 1210 (não visível) também pode ser visto. O cabo de segurança 1210 é afixado constantemente à parte inferior de um dos três acopladores de válvula do navio tanque de metano (ver o seguinte parágrafo para a estrutura dos acopladores de válvula).

Como pode ser observado na Figura 7, a qual é uma vista lateral na qual um dos acopladores de válvula está referenciado 1120, o último é constituído por uma válvula inferior 1121 e válvula superior 1122. O acoplador de válvula 1120 é provido adicionalmente com um sistema de liberação de emergência 1128 (ERS sigla em inglês para Sistema de liberação de emergência ou PERC sigla em inglês para Acoplador de liberação de emergência energizado), pelo qual a válvula inferior 1121 está desanexada da válvula superior 1122 no caso de desconexão de emergência, enquanto permanece conectada à válvula externa 3210 da linha articulada. O guincho 1200 (Figura 6) então constitui um freio para o desenrolamento do cabo de segurança 1210 (não visível) que desacelera a queda da extremidade livre do segmento distal 3200 da linha articulada (cenário descrito nas Figuras 13 a 16).

Os tubos articulados 3001, 3002 e 3003 são mantidos fixados entre si de maneira geral independentemente dos cabos, em particular pela estrutura de detenção transversal 3020. Assim, quando existem três tubos articulados, apenas dois cabos de aquisição 4201 e 4203 são usados. Ainda, é possível utilizar apenas dois pares de cones de guia. Do mesmo modo, apenas dois cabos externos 4100 são usados (não mostrado na Figura 6) e apenas dois cabos internos 4300 são usados (não mostrado nas Figuras 6 a 8). Como para o cabo de segurança 1210, este é único e está ligado ao acoplador de válvula posicionado na posição central por uma estrutura rígida na qual os três acopladores de válvula são incorporados.

A Figura 7 mostra um dos dois tubos articulados 3000 os quais estão posicionados faceando um cabo de aquisição e um cone de engate (na Figura 6, tanto o tubo 3001 quanto o tubo 3003 são referidos) . O tubo está ligado pela série 3220 de três rotações sucessivas para a válvula externa 3210 engatada na válvula inferior 1121 do acoplador de válvula, paralelo ao cone fêmea 1110 engatado com o cone de centralização macho 3220. O cabo externo 4100 conectado em uma estrutura adjacente ao cone de centralização macho 3220 e conectado de maneira rígida a ele também pode ser acoplamento hidráulico usados em uma situação normal de conexão e desconexão a qual contraria ao sistema de liberação de emergência 1128 não requer operação manual para o acoplamento.

A Figura 8 representa a mesma estrutura, os dutos sendo desconectados. O cone de centralização macho 3220 é mais visível do que na Figura 7.

De maneira importante, enquanto o cabo 4100 é fixado, em relação ao tubo articulado 3000 além da série de rotações 3220, a boca da válvula externa 3210 está direcionada para cima em todas as circunstâncias.

Deve ser notado que em outras modalidades, os dutos podem ser constituídos por mangueiras flexíveis, e naquele caso, a série de três rotações 3220 pode estar ausente. A invenção então ainda provê que o cabo 4100 seja apertado de maneira rígida à válvula externa 3210, de forma a permitir o controle da apresentação de sua boca para cima. As rotações podem estar presentes acima do acoplador de válvula 1120, o que significa dizer no navio tanque de metano 1000.

Adicionalmente ao movimento para iniciar a desconexão representada na Figura 8, partindo da posição na Figura 7, um procedimento de desconexão completa é implementado, como representado na Figura 9. Os cabos de aquisição 4200 são antes de tudo reconectados.

Assim, uma vez que o acoplador de válvula 1120 e a válvula externa 3210 foram destravados entre si, o guincho 1130 é ativado para desenrolar o cabo de aquisição 4200. Tal desenrolamento é realizado em velocidade constante por alguns metros. Os cabos interno 4100 e externo 4300 estão, neste estágio, mantidos em tensão constante mínima para evitar que eles fiquem esticados. Na Figura 10, o guincho 2172 então é travado de forma a prover um comprimento constante para o cabo externo 4100. O cabo de aquisição 4200 é desenrolado em velocidade constante pelo guincho 1200 enquanto o cabo interno 4300 é mantido na tensão constante mínima.

O movimento é continuado até o tubo articulado 3000 alcançar sua posição de equilíbrio representada na Figura 11. Esta posição de equilíbrio é definida pelo fato de que, naquela posição, um estiramento do cabo de aquisição 4200 não tem impacto no movimento ou na posição do tubo articulado 3000. O cabo de aquisição 4200 então é desafixado a partir da extremidade livre do tubo articulado 3000 e de maneira simultânea ou levemente depois, o cabo interno 4300 começa a ser desenrolado pelo guincho 2161. Ainda, na configuração da Figura 11, o guincho 2172 é desenrolado e o comprimento do cabo externo 4100 é controlado de forma a trazer o todo do tubo articulado 3000 em direção a sua posição de parada.

Assim, na Figura 12, o segmento proximal 3100 retorna para uma posição praticamente horizontal e o segmento distal 3200 para uma posição praticamente vertical, tal que o sistema de travamento 2180 é capaz de atuar no segmento distal 3200, o cabo interno 4300 sendo reduzido para comprimento praticamente zero e o cabo externo 4100 sendo controlado sob tensão constante mínima.

Uma vez que o tubo articulado 3000 foi posicionado na posição de parada ou posição de descanso, o cabo externo é enrolado e um cabo mensageiro simples é mantido entre a polia 2171 e a extremidade livre do tubo articulado 3000.

Uma descrição será feita agora de uma desconexão de emergência dos dutos da embarcação de produção 2000 e dos dutos do navio tanque de metano 1000, este último sendo conectado como foi observado com referência às Figuras 5, 6 e 7. Tal desconexão de emergência é lançada de maneira automática ou manual, por exemplo, quando o navio tanque de metano 1000 se move muito longe da embarcação de produção 2000 como é representada na Figura 13.

Como para o início de um procedimento para desconexão de emergência, o guincho 2172 que atua o cabo externo 4100 é travado de forma a manter um comprimento constante naquele cabo, o que garante que a extremidade livre do segmento distal 3200 não caia na água. Assim, o comprimento do cabo externo ou dos cabos externos 4100 é fixado através da atuação de um dispositivo de travamento ou freio uma pequena fração de segundos após o início de uma desconexão de emergência de forma a manter a extremidade livre do segmento distal 3200 (chamado de Style 80) fora da água. O cabo interno 4300 continua a ser mantido em uma tensão constante mínima de forma a evitar seu estiramento. O PERC (Acoplador de liberação de emergência energizado) 1128 é desconectado, as válvulas 1121 e 1122 (ver as Figuras 7 e 8) são assim separadas e os cones 1110 e 3220 se afastam entre si. O cabo de segurança 1210 se desenrola em uma velocidade máxima a qual pode ser escolhida igual a 3 m/s, como pode ser observado na Figura 14, em conta da ação de frenagem. Deve ser notado que o cabo de aquisição 4200 (não representado) foi desconectado de antemão, como da extremidade do procedimento de conexão inicial, na extremidade livre do segmento distal 3200.

Após alguns momentos, todo o comprimento do cabo de segurança 1210 é desenrolado e ele se desanexa por si só a partir do tambor do guincho 1200, como pode ser observado na Figura 15. Neste estágio, o cabo externo 4100 retorna para uma posição substancialmente vertical, o segmento proximal 3100 que também resume uma posição substancialmente vertical pela qual o segmento distal 3200 adota uma disposição substancialmente horizontal.

Sob o efeito do movimento adotado durante a desconexão, todo o tubo articulado 3000 se aproxima da embarcação de produção 2000 como pode ser observado na Figura 16. Como a velocidade adquirida foi particularmente baixa devido à ação de frenagem do guincho 1200, o movimento é controlado. Um freio é aplicado ao guincho 2161 do cabo interno 4300, então aquele freio é liberado. O cabo interno 4300 então é submetido ao desenrolamento em velocidade constante. O cabo externo 4100 também é submetido ao desenrolamento em velocidade constante. Os dois cabos 4300 e 4100 são manobrados de forma a trazer o tubo articulado para sua posição de parada, a parte seguinte da manobra sendo similar a um procedimento de desconexão convencional.

A invenção não está limitada à modalidade divulgada e cobre todas as variantes dentro da capacidade do perito na técnica, dentro do escopo das reivindicações.

Claims (19)

1. Sistema de transferência de fluido fora de costa que compreende uma lança (2100) e pelo menos um tubo de transporte de fluido móvel (3000) afixado à lança, o dito tubo móvel (3000) compreendendo, partindo de seu ponto de ancoragem, um comprimento para extensão, seguido por uma válvula externa (3210) para acoplar a uma terceira parte de tubo de carregamento, um cabo de manobra chamado de cabo de manobra externo (4100) manobrado a partir da lança (2100) estando adicionalmente ligado à extremidade livre do tubo móvel em um ponto referido como ponto de ancoragem de cabo, o ponto de ancoragem estando conectado de maneira rígida à válvula externa (3210), caracterizado pelo fato de que um segundo cabo de manobra, referido como cabo de manobra interno (4300) liga um ponto intermediário do tubo móvel (3000) à lança.

2. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, no tubo móvel (3000), na abordagem para a extremidade livre, um conjunto de junções giratórias (3220) dispostas tais que o conjunto de junções giratórias (3220) está incluído entre o comprimento para extensão e o ponto de ancoragem.

3. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de segurança configurado para manter um comprimento desenrolado constante do cabo de manobra externo (4100) no caso de desconexão de emergência entre o tubo móvel (3000) e a terceira parte de tubo de carregamento.

4. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o comprimento para extensão do tubo de transporte móvel (3000) é constituído por pelo menos dois braços articulados sucessivos (3100, 3200).

5. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o comprimento para extensão do tubo de transporte móvel (3000) é constituído por pelo menos um tubo flexível.

6. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que também compreende um cone de centralização (3220).

7. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o ponto de ancoragem está em uma estrutura de detenção transversal (3020) que une pelo menos dois tubos de transporte de fluido móveis (3001, 3002, 3003) paralelos entre si na vizinhança de suas extremidades livres.

8. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a lança compreende um primeiro segmento de elevação (2150) seguido por um segundo segmento horizontal (2160).

9. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o segmento horizontal é estendido por um segmento pontiagudo (2170) que culmina em uma altura levemente maior que aquela do segmento horizontal.

10. Sistema de transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o cabo de manobra externo se estende para o tubo móvel a partir de uma primeira posição no segundo segmento horizontal e é enrolado em torno de um primeiro guincho (2172), o cabo de manobra interna se estende para o tubo móvel a partir de uma segunda posição no segundo segmento horizontal e é enrolado em torno de um segundo guincho (2161), e a primeira posição é espaçada horizontalmente da segunda posição em uma direção para a extremidade distal do segundo segmento horizontal.

11. Método para transferência de fluido fora de costa por pelo menos um tubo de transporte de fluido móvel (3000) afixado a uma lança (2100), o dito tubo móvel (3000) compreendendo, partindo de seu ponto de ancoragem, um comprimento para extensão seguido por uma válvula externa (3210) para acoplar a uma terceira parte de tubo de carregamento, a manobra geral para acoplamento ou para desacoplamento compreendendo uma etapa de extensão, ou respectivamente de retração, o tubo móvel (3000) usando um cabo de manobra externo (4100) manobrado a partir da lança (2100) e ligado à extremidade livre do tubo móvel, o ponto de ancoragem estando conectado de maneira rígida à válvula externa (3210), caracterizado pelo fato de que a etapa de extensão, ou respectivamente de retração, é realizada pelo menos com o uso de um segundo cabo de manobra, referido como cabo de manobra interno (4300) que liga um ponto intermediário do tubo móvel (3000) à lança.

12. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o acoplamento ou o desacoplamento é realizado através de manobra da extremidade livre e também usando pelo menos um cabo de aquisição (4200) ligando a dita extremidade livre do tubo móvel a um ponto em uma terceira parte de unidade flutuante que suporta a terceira parte do tubo de carregamento.

13. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, caracterizado pelo fato de que o acoplamento ou o desacoplamento é realizado em pelo menos duas etapas, o cabo de manobra externo (4100) sendo enrolado ou desenrolado durante pelo menos uma etapa e o cabo de aquisição (4200) sendo enrolado e desenrolado durante pelo menos a outra etapa.

14. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 811 a 13, caracterizado pelo fato de que um cabo de segurança (1210) liga um ponto em uma terceira parte de unidade flutuante e uma estrutura fixada à extremidade livre do tubo móvel durante a transferência de fluido, o dito cabo de segurança (1210) sendo configurado para desenrolar em uma velocidade menor do que uma velocidade máxima de segurança no caso da desconexão de emergência.

15. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a estrutura fixada à extremidade livre do tubo móvel durante a transferência do fluido é uma válvula inferior de um acoplador de válvula (1120) da terceira parte de tubo de carregamento, o dito acoplador de válvula (1120) que compreende uma válvula inferior (1121) e uma válvula superior (1122) separadas por um sistema de desacoplamento de emergência (1128).

16. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que o acoplamento ou o desacoplamento é realizado em pelo menos duas etapas, cones de centralização (1110, 3220) que entram em contato e em conexão durante uma primeira etapa, e um acoplador hidráulico (1125) que engata uma conexão tal que os flanges de fixação estão em contato e são centralizados, durante uma segunda etapa.

17. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de extensão compreende as seguintes etapas sucessivas: - colocar o cabo de aquisição no lugar usando um cabo mensageiro; - enrolar o cabo externo e desenrolar o cabo interno enquanto se mantém o cabo de aquisição sob uma tensão constante mínima; - afrouxar o cabo interno de modo que apenas uma tensão constante mínima é aplicada de modo que uma mudança de tensão não afeta mais a posição do tubo, o cabo externo sendo substancialmente vertical naquele momento; - enrolar o cabo de aquisição; - parar o enrolamento do cabo externo e aplicar uma tensão constante mínima a ele.

18. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de retração compreende as seguintes etapas sucessivas: - desenrolar o cabo de aquisição a uma velocidade constante, mantendo os cabos externos e internos sob tensão constante mínima para evitar folga; - fornecer um comprimento constante do cabo externo; - desenrolar o cabo de aquisição a uma velocidade constante enquanto o o cabo é mantido a uma tensão constante mínima; - desconectar o cabo de aquisição do tubo quando estiver frouxo não tendo mais impacto no movimento ou na posição do tubo; - enrolar o cabo interno e controlar o comprimento do cabo externo para colocar o tubo na posição de ancoragem.

19. Método para transferência de fluido fora de costa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 e 18, caracterizado pelo fato de que, em um procedimento para desconexão de emergência, o cabo externo é mantido a um comprimento constante, o cabo interno é mantido a uma tensão constante mínima para evitar que ele se afrouxe, um sistema de desconexão de emergência é ativado e o cabo de segurança é desenrolado na velocidade mais baixa que o valor máximo de segurança, até que ele se solte sozinho de um tambor de um guincho no qual é enrolado; o cabo interno é enrolado em velocidade constante e o cabo externo é desenrolado em velocidade constante, de modo a trazer o tubo para a posição de ancoragem.

Images