BR112015017010B1

BR112015017010B1 - Sistema para acoplar duas estruturas flutuantes

Info

Publication number: BR112015017010B1
Application number: BR112015017010-2A
Authority: BR
Inventors: Amit Jain; Anis Altaf Hussain; Aziz Amirali Merchant
Original assignee: Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2022-01-11
Also published as: US20150307159A1; EP2945851A1; KR101965407B1; WO2014112947A1; SG2013005046A; BR112015017010A2; AU2013374440A1; EP2945851B1; KR20150122657A; CN104955723B; MY175754A; HK1215422A1; AU2013374440B2; US9272755B2; CN104955723A; EP2945851A4

Abstract

um sistema para acoplar duas estruturas flutuantes. a presente invenção refere-se a um sistema de acoplamento para acoplar duas estruturas flutuantes entre si. o sistema de acoplamento é capaz de acomodar as moções relativas rotacionais e translacionais entre as duas estruturas flutuantes sem se tornar desconectadas. ademais, o sistema de acoplamento tem um mecanismo de engate e desengate que pode ser implantado de forma remota e eficiente.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema para acoplar umaprimeira estrutura flutuante a uma segunda estrutura flutuante. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um sistema que tem uma pluralidade de juntas e uma pluralidade de braços por meio do qual a combinação de juntas e braços é usada para acoplar uma primeira estrutura flutuante a uma segunda estrutura flutuante, a qual é mantida na posição por seu próprio sistema de amarração de águas profundas, mesmo em condições marinhas inóspitas. O sistema de engate também propicia o desacoplamento rápido dessas duas estruturas flutuantes.

Técnica Antecedente

[0002] Estruturas flutuantes, tais como plataformas de perfuraçãode poço offshore, são amplamente usadas por empresas de perfuração de poços de petróleo nas últimas décadas. As estruturas flutuantes relativamente menores tais como unidades de apoio à perfuração flutuantes são normalmente amarradas a tais plataformas de perfuração para ajudar nas operações de perfuração e produção. O uso de tais unidades de perfuração auxiliares propicia um grande benefício econômico, uma vez que outros sistemas tais como os sistemas de lama, potência, convés de tubulação, acomodação, e assim por diante, podem ser contidos na unidade de perfuração auxiliar e não na plataforma de perfuração, desse modo, liberando um espaço valioso na plataforma de perfuração e evitando a necessidade de uma plataforma de perfuração integrada. Tais unidades agem tipicamente como uma plataforma para suprimentos e ficam normalmente estacionadas ao lado de uma plataforma de perfuração principal.

[0003] As plataformas de perfuração são tipicamente mantidas no lugar ao usar sistemas de amarração que utilizam combinações de cabos de fios, cabos de poliéster ou correntes durante os processos de perfuração e/ou produção de óleo. As unidades de apoio à perfuração são normalmente amarradas ao lado das plataformas de perfuração e acopladas à plataforma de perfuração ao usar cabos de amarração de náilon. Essas duas estruturas flutuantes são acopladas uma à outra para restringir o movimento relativo entre essas duas estruturas para facilitar transferência de equipamento ou de pessoal. O sistema de cabo de amarração de náilon permite que a distância relativa entre as duas estruturas seja mantida dentro de limites predeterminados. No entanto, o sistema de cabo de amarração de náilon não impede que ambas as estruturas flutuantes colidam. O sistema de cabo de amarração de náilon só impede que as estruturas flutuantes fiquem demasiadamente afastadas entre si. Quando são enfrentadas condições ambientais tais como furacões, ou condições tempestuosas, a distância entre as duas estruturas flutuantes pode ser aumentada enquanto é mantida a ligação entre as duas estruturas simplesmente ao aumentar o comprimento do cabo. Tipicamente, uma distância segura de afastamento de aproximadamente 150 a 200 metros precisa ser mantida entre a unidade de apoio à perfuração e a plataforma de perfuração principal. Sob tais condições marinhas inóspitas, um requisito é que o sistema de engate tenha uma rigidez relativamente baixa para assegurar que o engate dos movimentos rotacional e translacional entre as duas estruturas flutuantes seja minimizado. Sob condições meteorológicas ainda mais extremas, o cabo de náilon que acopla as duas estruturas flutuantes pode até precisar ser desconectado abruptamente a fim de impedir que ambas as estruturas emborquem.

[0004] Um sistema para prender temporariamente uma embarcaçãode perfuração offshore a uma plataforma de perfuração é descrito na Patente U.S. no. 5.423.632, tal como publicado em 13 de junho de 1995 em nome de Anders G.C. Ekvall et al. No sistema divulgado, a embarcação de perfuração offshore é dotada de uma pluralidade de membros de engate, tais como chaves. Esses membros de engate que se estendem para fora da embarcação de perfuração são conectados articuladamente às embarcações de perfuração de maneira que estes membros de engate podem girar em torno de um plano horizontal das dobradiças e girar ao longo de um plano vertical das dobradiças. O movimento rotacional vertical dos membros de engate permite que os membros de engate acoplem com trilhos deslizantes verticais dispostos ao longo dos lados da plataforma de perfuração, prendendo desse modo a embarcação de perfuração à plataforma de perfuração quando acoplados. Em operação, a embarcação de perfuração será guiada para a plataforma de perfuração ou através do uso de linhas-guia, ou a embarcação de perfuração pode ser impelida com cuidado para a plataforma de perfuração. A embarcação de perfuração alinha, então, cada um dos membros de engate com cada um dos trilhos deslizantes na plataforma de perfuração. Uma vez alinhados, os membros de engate irão deslizar para a posição, prendendo desse modo a embarcação de perfuração à plataforma de perfuração. As dobradiças no membro de engate permitem o movimento vertical e horizontal da embarcação de perfuração em relação à plataforma de perfuração, para compensar desse modo alguns dos movimentos causados pelas ondas. No entanto, sob condições marinhas inóspitas, as ondas mais violentas podem fazer com que a embarcação de perfuração arfe, dê guinadas e revolva em relação à plataforma de perfuração. Sob tais condições, os membros de engate têm que ser desacoplados rapidamente e as duas estruturas flutuantes têm que ser separadas a uma distância segura a fim de impedir que ambas as estruturas emborquem.

[0005] Outro sistema para amarrar uma unidade de apoio àperfuração a uma plataforma de produção flutuante é divulgado na Patente U.S. no. 7.383.784, tal como publicado em 10 de junho de 2008, em nome de Terje W. Eilertsen. O sistema de amarração divulgado nessa publicação compreende uma pluralidade de guinchos na extremidade anterior da unidade de apoio à perfuração, uma pluralidade de polias na porção superior do casco da plataforma, uma pluralidade de dispositivos de conexão na porção inferior do casco da plataforma e um conjunto de linhas de amarração. Uma linha de amarração estende- se a partir de um dos guinchos, através de uma das polias correspondentes, e verticalmente para baixo ao longo do casco da plataforma até um dos dispositivos de conexão correspondentes. Em uso, os guinchos bobinam e desenrolam as linhas de amarração para controlar a distância de separação entre as duas embarcações flutuantes. Sob condições de mar calmo, as linhas devem ser encurtadas e, sob condições marinhas inóspitas, as linhas devem ser alongadas, o que permite que as duas estruturas atinjam uma distância de separação segura.Ainda um outro sistema de amarração para conectar uma embarcação de apoio semissubmersível a uma embarcação de caixão de calado profundo é divulgado na Patente U.S. no 6.619.223, tal como publicado em 16 de setembro de 2003, em nome de Christopher Louis Beato. Essa publicação divulga um sistema que usa guinchos, conectores e guinchos de amarração. Os guinchos são dispostos na embarcação de apoio e os conectores são dispostos na embarcação de calado profundo. As amarrações construídas de um material de poliamida, tal como náilon, passam através dos guinchos na embarcação de apoio e também através dos conectores na embarcação de calado profundo. A distância de separação entre a embarcação de apoio e o navio de calado profundo pode ser encurtada ou aumentada ao encurtar ou alongar o comprimento da amarração de maneira correspondente.

[0007] Um aparelho de conexão para conectar duas unidadesoffshore é divulgado no Pedido de Patente PCT no PCT/NL2005/00156, tal como publicado em 22 de setembro de 2005, em nome de Marine Structure Consultants (CAM) B.V. O aparelho de conexão divulgado nessa publicação compreende instalações de restauração dispostas em uma primeira unidade offshore para compensar os movimentos entre as duas unidades offshore e um elemento de engate para acoplar as duas unidades offshore uma à outra. O elemento de engate inclui uma armação que é unida a cada unidade offshore ao usar um conjunto de meios de engate que permite o movimento de pivô e rotacional. Isto significa que cada unidade offshore pode pivotar e girar em relação à armação. As instalações de restauração compreendem elementos resilientes que são conectados a uma unidade offshore. Os elementos de engate da armação são conectados então a esses elementos resilientes. Quando uma unidade offshore é afastada da outra unidade pelo oceano, os elementos resilientes irão esticar e se estender, permitindo que a outra unidade offshore seja afastada. Quando a condição do oceano estiver calma novamente, o elemento resiliente volta à sua condição original, retornando as duas unidades offshore de volta à sua distância de separação original.

[0008] Os documentos acima mencionados divulgam sistemas edispositivos para conectar ou acoplar temporariamente duas embarcações offshore uma à outra. No entanto, esses sistemas não permitem que a embarcação seja desconectada rapidamente no evento de piorarem as condições meteorológicas. Nos sistemas que empregam amarrações feitas de náilon, essas amarrações têm que ser liberadas rapidamente de seus guinchos ou, na pior das hipóteses, cortada em duas para permitir que as embarcações offshore flutuem se afastando até distâncias mais seguras. Além disso, a maioria destes sistemas que utilizam amarrações, conectores e guinchos normalmente não têm um mecanismo no lugar que impede que ambas as embarcações offshore colidam. Alguns dos sistemas divulgados também empregam mecanismos de conexão ou engate excessivamente complicados por meio dos quais ambas as embarcações offshore só podem ser acopladas uma à outra sob condições de mar calmo.

Sumário da Invenção

[0009] Os problemas acima e outros ainda são resolvidos no estadoda técnica e é feito um avanço no estado da técnica de acordo com a presente invenção. De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema para acoplar uma primeira estrutura flutuante a uma segunda estrutura flutuante. O sistema tem um membro de recepção que é disposto na primeira estrutura flutuante para receber um membro de engate. Quando o membro de engate tiver recebido o membro de recepção, esses dois membros irão acoplar um ao outro quando o membro de recepção se move em relação ao membro de engate. O sistema também uma primeira junta que é conectada ao membro de engate e um primeiro braço que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade é acoplada de modo operacional à primeira junta. A primeira junta é configurada de maneira que o membro de engate pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal do primeiro braço. O sistema também tem uma segunda junta que é acoplada de modo operacional à segunda extremidade do primeiro braço e um segundo braço que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade é acoplada de modo operacional à segunda junta. A segunda junta é configurada de maneira que o segundo braço é móvel ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal da segunda junta. O sistema também tem um aparelho de engate disposto na segunda estrutura flutuante para acoplar à segunda extremidade do segundo braço. Esse sistema permite que duas estruturas flutuantes sejam acopladas facilmente uma à outra ao usar um membro de recepção que acople com um membro de recepção quando o membro de recepção se move em relação ao membro de engate. Isto também significa que o engate entre essas duas estruturas flutuantes pode ser facilmente desconectado ao inverter o movimento realizado para acoplar o membro de recepção ao membro de engate. Além disso, uma vez que o membro de engate é configurado só para se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal do primeiro braço, nenhum movimento involuntário do braço de engate vai fazer com que o membro de recepção desengate do membro de recepção uma vez que esses dois membros estejam acoplados. Os braços de engate rígido também asseguram que as duas estruturas flutuantes mantenham uma distância de afastamento mínima e não colidam uma com a outra.

[0010] De preferência, o aparelho de engate também compreendeuma terceira junta que é acoplada de modo operacional à segunda extremidade do segundo braço e um terceiro braço que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. A primeira extremidade do terceiro braço tem uma protuberância que se estende para a terceira junta, acoplando de modo operacional o terceiro braço à terceira junta. A terceira junta também é configurada de modo que o terceiro braço possa girar em torno do eixo longitudinal do terceiro braço. O movimento rotacional do terceiro braço, combinado com o movimento do segundo braço ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal da segunda junta, permite que o sistema compense o içamento, a arfagem, o adernamento, a guinada e o balanço das ondas grandes. Ao contrário dos sistemas que utilizam amarrações, esse sistema pode manter ambas as estruturas flutuantes a uma distância segura enquanto pode absorver os movimentos aleatórios causados pelas ondas do oceano. De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, a terceira junta também é configurada de maneira que a terceira junta seja móvel ao longo dos planos que são normais aos eixos longitudinais do segundo braço.

[0011] De acordo com outra modalidade da presente invenção, o aparelho de engate também compreende uma terceira junta acoplada de modo operacional à segunda extremidade do segundo braço e um terceiro braço que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. A primeira extremidade do terceiro braço é acoplada de modo operacional à terceira junta. A terceira junta é configurada de modo que o terceiro braço seja móvel ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal da terceira junta. De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, a terceira junta também é configurada de modo que a terceira junta seja móvel ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal do segundo braço.

[0012] De acordo com outra modalidade da presente invenção, oaparelho de engate também compreende um pistão hidráulico adaptado para conectar à segunda extremidade do segundo braço em conjunto deslizante que é conectado ao pistão hidráulico. O uso do pistão hidráulico e do conjunto deslizante permite que a distância entre as duas estruturas flutuantes acopladas seja alongada ou encurtada conforme necessário. O pistão hidráulico e o conjunto deslizante também absorvem os movimentos de surto relativos entre as estruturas flutuantes.

[0013] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, o membro de recepção tem um receptáculo cônico que é usado para alinhar o membro de engate com o membro de recepção quando as duas estruturas flutuantes devem ser acopladas uma à outra. Esse receptáculo cônico ajuda no engate do membro de recepção com o membro de engate ao guiar o membro de engate para a porção requerida do membro de recepção.

[0014] De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, uma pluralidade de linguetas macho é fornecida em uma superfície interna do receptáculo cônico e uma pluralidade de linguetas fêmea é disposta em torno de uma circunferência do membro de engate. Cada uma da pluralidade de linguetas fêmea é acoplável com cada um da pluralidade de linguetas macho que são fornecidas na superfície interna do receptáculo cônico.

[0015] De acordo com outra modalidade da presente invenção, omembro de recepção move-se de modo rotativo em relação ao membro de engate. Esse movimento rotacional faz com que o membro de recepção acople com o membro de engate. Quando esse movimento rotatório é invertido, isto faz com que o membro de recepção desacople do membro de engate.

[0016] De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, um motor é posicionado adjacente ao membro de recepção. Esse motor pode ser usado para impelir o membro de recepção, fazendo com que o membro de recepção gire em relação ao membro de engate.

[0017] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a primeira junta compreende uma primeira seção. A primeira seção tem um primeiro suporte que recebe a primeira extremidade do primeiro braço, um material resiliente que é posicionado de modo que o material resiliente envelopa a primeira extremidade do primeiro braço e um primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar em pivô a primeira extremidade do primeiro braço ao primeiro suporte. Isto significa que o primeiro braço pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal da primeira junta ou a primeira junta pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo longitudinal do primeiro braço. Tal configuração não permite um movimento rotacional em torno do eixo longitudinal do primeiro braço.

[0018] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a segunda junta compreende uma primeira seção e uma segunda seção. A primeira seção tem um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do primeiro braço, um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de maneira que o primeiro material resiliente envelopa a segunda extremidade do primeiro braço e um primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar a segunda extremidade do primeiro braço ao primeiro suporte. A segunda seção tem um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do segundo braço, um segundo material resiliente posicionado no segundo suporte de maneira que o segundo material resiliente envelopa a primeira extremidade do segundo braço e um segundo gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do segundo braço ao segundo suporte.

[0019] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a terceira junta compreende uma primeira seção e uma segunda seção. A primeira seção tem um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço. A segunda seção tem um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço em que a protuberância dessa extremidade estende-se através de uma abertura no segundo suporte. A protuberância acopla com a abertura, o que permite desse modo que o terceiro braço gire em torno do eixo longitudinal do terceiro braço. Um material resiliente também é posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelopa a primeira extremidade do terceiro braço.

[0020] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a terceira junta compreende uma primeira seção e uma segunda seção. A primeira seção compreende um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço, um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de maneira que o primeiro material resiliente envelopa a segunda extremidade do segundo braço e um primeiro gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a segunda extremidade do segundo braço ao primeiro suporte. A segunda seção tem um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço em que a protuberância dessa extremidade estende-se através de uma abertura no segundo suporte. A protuberância acopla com a abertura, o que permite desse modo que o terceiro braço gire em torno do eixo longitudinal do terceiro braço. Um segundo material resiliente também é posicionado no segundo suporte de maneira que o segundo material resiliente envelopa a primeira extremidade do terceiro braço.

[0021] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a terceira junta compreende uma primeira seção e uma segunda seção. A primeira seção tem um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço. A segunda seção tem um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço, um material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelopa a primeira extremidade do terceiro braço e um segundo gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do terceiro braço ao segundo suporte.

[0022] De acordo ainda com outra modalidade da presenteinvenção, a terceira junta compreende uma primeira seção e uma segunda seção. A primeira seção tem um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço, um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de modo que o primeiro material resiliente envelopa a segunda extremidade do segundo braço e um primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar a segunda extremidade do segundo braço ao primeiro suporte. A segunda seção tem um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço, um segundo material resiliente posicionado no segundo suporte de maneira que o segundo material resiliente envelopa a primeira extremidade do terceiro braço e um segundo gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do terceiro braço ao segundo suporte.

[0023] De acordo com modalidades adicionais da presenteinvenção, o material resiliente, o primeiro material resiliente e o segundo material resiliente compreendem um elemento elastomérico flexível.De acordo ainda com modalidades adicionais da presente invenção, o pistão hidráulico e o conjunto deslizante são dispostos em uma plataforma estendida em um convés de prateleiras para tubos da segunda estrutura flutuante.

[0025] De acordo ainda com modalidades adicionais da presenteinvenção, o pistão hidráulico e o conjunto deslizante são dispostos em um convés principal da segunda estrutura flutuante.

[0026] De acordo ainda com modalidades adicionais da presenteinvenção, o pistão hidráulico e o conjunto deslizante são dispostos em um fundo de caixa de um convés principal da segunda estrutura flutuante.

Breve Descrição dos Desenhos

[0027] As vantagens e recursos acima de um sistema de acordocom essa invenção são descritos na descrição detalhada a seguir e são mostrados nos desenhos:

[0028] A Figura 1 ilustra uma plataforma de perna de tensãoacoplada a uma plataforma de apoio à perfuração com o uso de um sistema de acoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0029] A Figura 2 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0030] A Figura 3a que ilustra uma vista em perspectiva do membroreceptor de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0031] A Figura 3b que ilustra uma vista lateral em corte transversaldo membro receptor de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0032] A Figura 4 que ilustra uma vista lateral de um membro deengate de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0033] A Figura 5a que ilustra um vista em corte transversal de ummembro de engate de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0034] A Figura 5b que ilustra uma vista em corte transversal de ummembro de engate que é engatado a um membro receptor de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0035] A Figura 5c que ilustra uma vista de perspectiva em cortetransversal de um membro de engate que é engatado a um membro receptor de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0036] A Figura 6a que ilustra uma vista em corte transversal deuma junta que tem uma seção deformável flexível de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0037] A Figura 6b que ilustra uma vista de perspectiva em cortetransversal de uma junta que tem uma seção deformável flexível de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0038] A Figura 6c que ilustra a vista em corte transversal de umajunta que tem uma primeira seção para receber um braço e uma segunda seção deformável flexível de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0039] A Figura 7 que ilustra uma vista em corte transversal de umajunta que tem uma primeira seção deformável e uma segunda seção deformável de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0040] A Figura 8a que ilustra uma vista em corte transversal deuma junta que tem uma seção rotacional de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0041] A Figura 8b que ilustra uma vista de perspectiva em cortetransversal de uma junta que tem uma seção rotacional de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0042] A Figura 8c que ilustra a vista em corte transversal de umajunta que tem uma primeira seção para receber um braço e uma segunda seção rotacional de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0043] A Figura 9 que ilustra uma vista em corte transversal de umajunta que tem uma primeira seção deformável e uma segunda seção rotacional de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0044] A Figura 10 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção com o pistão hidráulico e conjunto deslizante;

[0045] A Figura 11 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção com o pistão hidráulico estendido e conjunto deslizante;

[0046] A Figura 12 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção que mostra o movimento da primeira junta;

[0047] A Figura 13 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção que mostra o movimento da primeira junta e do segundo braço;

[0048] A Figura 14 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção que mostra o movimento da primeira junta e do segundo braço juntos com o movimento rotacional do terceiro braço;

[0049] A Figura 15 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção que mostra o movimento da primeira junta e do segundo braço. Essa figura também ilustra o movimento da primeira seção da terceira junta e o movimento rotacional do terceiro braço;

[0050] A Figura 16 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade dessa invenção que mostra o movimento da primeira junta, do segundo braço e do terceiro braço;

[0051] A Figura 17 que ilustra uma vista lateral do sistema deacoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção que mostra o movimento da primeira junta, do segundo braço, da terceira junta e do terceiro braço; e

[0052] A Figura 18 que ilustra uma vista lateral em corte transversalde um sistema de acoplamento de acordo com uma modalidade desta invenção.

Descrição Detalhada

[0053] Esta invenção se refere a um sistema para acoplar umaprimeira estrutura flutuante a uma segunda estrutura flutuante. Mais particularmente, essa invenção se refere a um sistema que tem uma pluralidade de juntas e uma pluralidade de braços, pela qual a combinação de juntas e braços é usada para acoplar uma primeira estrutura flutuante a uma segunda estrutura flutuante. O sistema de acoplamento também fornece o rápido desacoplamento de duas estruturas flutuantes. Ademais, o sistema de acoplamento acomoda o movimento da primeira estrutura flutuante em relação à segunda estrutura flutuante.

[0054] As estruturas flutuantes que podem ser acopladas juntas como uso dessa invenção podem incluir, sem limitação, unidades de apoio à perfuração, plataformas de cabeça de poço de óleo, plataformas de produção de óleo e a maioria dos tipos de plataformas semissubmersíveis. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que essa invenção pode ser usada para acoplar quaisquer duas embarcações flutuantes ou estruturas flutuantes juntas para manter as duas estruturas flutuantes em uma distância predeterminada. Tipicamente, as distâncias de separação entre as duas estruturas flutuantes estão entre 15 metros a 20 metros.

[0055] A Figura 1 ilustra uma plataforma de apoio à perfuração 105sendo acoplada a uma plataforma de perna de tensão 110 com uso do sistema de acoplamento 100 de acordo com uma modalidade desta invenção. O sistema de acoplamento 100 assegura que a plataforma de apoio à perfuração 105 permaneça em uma distância segura na direção oposta da plataforma de perna de tensão 110. O sistema de acoplamento 100 utiliza uma combinação de braços rígidos que são conectados com o uso de juntas giratórias e deformáveis. Os braços rígidos impedem as duas estruturas flutuantes de colidirem enquanto as juntas giratórias e deformáveis permitem que o sistema de acoplamento 100 compense a arfagem, o içamento, o adernamento, a guinada e o balanço das duas estruturas flutuantes uma em relação à outra. A plataforma de apoio à perfuração 105 e a plataforma de perna de tensão 110 podem, portanto, se mover independentemente entre si. Em condições climáticas extremas o sistema de acoplamento 100 desengatará, permitindo que a plataforma de apoio à perfuração 105 se desloque na direção oposta à plataforma de perna de tensão 110, impedimento que essas duas estruturas flutuantes colidam no caso de falhas de amarração das duas estruturas flutuantes. Os trabalhos detalhados dos vários componentes no sistema de acoplamento 100 são ilustrados em detalhes nas Figuras 2 a 11 e nos parágrafos a seguir.

[0056] A Figura 2 ilustra uma vista lateral de uma modalidade desistema de acoplamento 100. Nessa modalidade, o sistema de acoplamento 100 tem um membro de engate 210 que é conectado à primeira junta 25. Uma extremidade do braço 220 é acoplada de forma operacional à primeira junta 215 e a outra extremidade do braço 220 é acoplada de forma operacional à segunda junta 225. A segunda junta 225 também é acoplada de forma operacional ao braço 230. O sistema de acoplamento 100 também tem um aparelho de acoplamento 235 que pode ser disposto sobre a plataforma de apoio à perfuração 105. Em determinadas modalidades da invenção, o aparelho de acoplamento 235 pode ser alojado em uma plataforma estendida no convés de prateleiras para tubos da plataforma de apoio à perfuração 105. Essa posição é selecionada de modo que o aparelho de acoplamento 235 não interfira com qualquer um dentre o equipamento e estrutura no convés. Em outra modalidade da invenção, o aparelho de acoplamento 235 está localizado no convés principal, que é estruturalmente mais forte do que o convés de prateleiras para tubos. Em ainda outra modalidade da invenção, o aparelho de acoplamento 235 está localizado dentro da caixa de fundo do convés principal. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que o aparelho de acoplamento 235 pode ser posicionado em vários locais na plataforma de apoio à perfuração 105 sem se afastar desta invenção.

[0057] O aparelho de acoplado 235 é conectado à outra extremidadedo braço 230 conforme mostrado na Figura 2. O sistema de acoplamento 100 também compreende o membro receptor 205 que é disposto na plataforma de perna de tensão 110 para receber o membro de engate 210. O membro de engate 210 engatará ao membro receptor 205 quando a plataforma de apoio à perfuração 105 for ser acoplada à plataforma de perna de tensão 110. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que as posições do aparelho de acoplamento 235 e membro receptor 205 podem ser variadas sem se afastar desta invenção, isto é, o aparelho de acoplamento 235 pode ser posicionado em vários locais na plataforma de perna de tensão 110 e que o membro receptor 205 pode ser posicionado na plataforma de apoio à perfuração 105.

[0058] Uma vista em perspectiva do membro receptor 205 éilustrada na Figura 3A. Em uma modalidade da invenção, o membro receptor 205 pode ter uma cavidade ou um receptáculo que é conformado em cone para receber o membro de engate 210. A cavidade de cone 310 é projetada para ser maior do que o membro de engate 210 de modo que a cavidade de cone 310 possa auxiliar no alinhamento do membro de engate 210 com o membro receptor 205. Com o uso da cavidade de cone 310, o membro de engate 210 não deve ser alinhar precisamente com o meio da cavidade de cone 310 antes do membro de engate 210 ter a capacidade de engatar ao membro receptor 205. Durante operações em mar profundo, as manobras que requerem movimentos e temporizações precisas são, com frequência, difíceis, se não impossíveis de executar devido ao movimento imprevisível das ondas do oceano. Quando o membro de engate 210 for engatar ao membro receptor 205, o membro de engate 210 somente deve ser orientado em direção à proximidade geral do membro receptor 205. Mediante o contato com a superfície interna da cavidade de cone 310, devido ao formato afunilado da cavidade de cone 310, o membro de engate 210 deslizará em direção ao centro do membro receptor 205. O membro receptor 205 irá, então, se mover em relação ao membro de engate 210 fazendo com que o membro receptor 205 engate ao membro de engate 210. Esse movimento relativo pode envolver um movimento de deslizamento ou um movimento rotacional.

[0059] Conforme mostrado nas Figuras 3a e 3b, uma pluralidade delinguetas fêmeas 305 é posicionada ao redor da circunferência interna da cavidade de cone 310. Correspondentemente, uma pluralidade de linguetas macho 405 é posicionada ao redor da circunferência externa do membro de engate 210 conforme mostrado na Figura 4. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que inúmeras linguetas fêmea e macho podem ser usadas sem de afastar desta invenção. Na modalidade mostrada nas Figuras 3 e 4, 8 as linguetas fêmeas são dotadas de uma separação angular de 22,5 graus no interior da cavidade de cone 310 e 8 linguetas macho são fornecidas no membro de engate 210. Após o membro de engate 210 ter sido recebido pelo membro receptor 205, o membro receptor 205 pode girar em qualquer direção, em relação ao membro de engate 210, conforme indicado pelas direções mostradas na seta E, fazendo com que as linguetas fêmeas 305 engatem às linguetas macho 405. Invertendo-se a direção do movimento rotacional, fará com que as linguetas fêmeas 305 desengatem de linguetas macho 405. Um manípulo similar a volante é fornecida na traseira do membro receptor 205 para auxiliar na rotação do membro receptor 205 manualmente ou através de meio mecânico. Um motor localizado adjacente ao membro receptor 205 pode ser usado para girar o membro receptor 205. Esse motor pode ser controlado remotamente permitindo que as duas estruturas flutuantes sejam desengatadas ou engatadas rapidamente conforme necessário. Isso significa que em condições climáticas extremas, as duas estruturas flutuantes pode desengatar com facilidade e rapidez, sem necessitar que trabalhadores atuem manualmente o manípulo para liberar o membro de engate 210 do membro receptor 205. Isso é vantajoso já que as condições nessas estruturas flutuantes se tornam bem perigosas em condições climáticas extremas. Não seria seguro para os trabalhadores nessas estruturas flutuantes se os mesmos tivessem que manusear ou manipular manualmente amarrações nessas condições. O mecanismo revelado acima para o sistema de acoplamento 100 lida com esses problemas de segurança em que o mecanismo permite que as ações de engate e desengate sejam executadas de forma remota e eficaz.

[0060] Referindo-se à Figura 4, é mostrado que o membro deengate 210 é tem um formato bulboso. Esse formato foi escolhido já que esse formato pode ser orientado com facilidade para o interior do receptáculo no membro receptor 205 pela cavidade de cone 310. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que o membro de engate 210 pode ter outros formatos sem se afastar desta invenção. Conforme mostrado na vista em corte transversal do membro de engate 210 na Figura 5a, uma extremidade da primeira junta 215 é fixada ao membro de engate 210 e a outra extremidade é acoplada de forma operacional ao primeiro braço 220 através do suporte 505, gancho 515 e abertura 510. O gancho 515 é fixado no suporte 505 e passa através da abertura 510 no primeiro braço 220. A conexão entre o gancho 515 e a abertura 510 é tal que a mesma permite que a primeira junta 215 pivote ao redor dessa conexão. Em outras palavras, o membro de engate 210 pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço 220. Essa liberdade de movimento ao redor da conexão pivotável permite que o membro de engate 210 e o primeiro braço 215 se movam em resposta às moções de içamento, balanço, arfagem e guinada relativas entre as duas estruturas flutuantes enquanto permite que o primeiro braço 220 permaneça rígido, mantendo a distância entre as duas estruturas flutuantes. Em uma modalidade desta invenção, as formas de conexão pivotável pelo gancho 515 e abertura 510 permite o movimento de mais que 15 graus ao redor do eixo geométrico longitudinal do primeiro braço 220. A conexão entre a primeira junta 215 e o primeiro braço 220 é projetada para ser uma moção pivotante de modo que a primeira junta 215 possa não girar em relação ao primeiro braço 220 e vice versa. Isso acontece para impedir a rotação acidental do membro de engate 210 devido às moções das duas estruturas flutuantes.

[0061] A seção do primeiro braço 220 que está contida dentro dosuporte 505 é circundada por um material resiliente. O material resiliente 520 pode compreender qualquer tipo de elastômero flexível que tem a capacidade de comprimir e expandir quando uma pressão for aplicada e removida. O elastômetro flexível também deve ter a capacidade de absorver cargas de cisalhamento e compressivas pesadas. Em outras palavras, o material resiliente 520 age como um amortecedor, amortecendo as moções de içamento e guinada do membro de engate 210 através da compressão e expansão.

[0062] Em ainda outra modalidade da invenção, a cavidade de cone525 se projeta para fora do membro receptor 205. A vista lateral em corte transversal dessa modalidade é ilustrada na Figura 5b. A cavidade de cone 525 nessa modalidade realiza a mesma função que aquela descrita anteriormente, a qual é orientar o membro de engate 210 em direção ao receptáculo no membro receptor 205. Na Figura 5b, o membro receptor 205 girou em relação ao membro de engate 210, fazendo com que as linguetas fêmeas 305 intertravem ou engatem às linguetas macho 405. Da mesma forma, as linguetas fêmeas 305 e as linguetas macho 405 podem ser desengatadas girando-se o membro receptor 205 em uma direção oposta. A Figura 5c ilustra uma vista lateral de corte transversal em perspectiva da modalidade ilustrada na Figura 5b.

[0063] A Figura 6a ilustra a vista em corte transversal da segundajunta 225. A segunda junta 225 pode ser dividida em duas seções, a seção 605 (mostrada na Figura 6c) e a seção 610. A seção 610 é dotada de meios pivotantes de modo que o braço 230 possa pivotar em relação à segunda junta 225 e vice versa. Na seção 610, o braço 230 é conectado de forma pivotante ao suporte 626 através do gancho 615. O gancho 615 é fixado no suporte 626 e passa através da abertura 630 no braço 230. A conexão entre o gancho 615 e a abertura 630 é tal que a mesma permite que o braço 230 pivote ao redor dessa conexão. Em outras palavras, o braço 230 pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal da segunda junta 225. Como essa modalidade somente permite o movimento do braço 230 ao longo dos planos normais ao eixo geométrico longitudinal da segunda junta 225 ou o movimento da segunda junta 225 ao longo dos planos normais ao eixo geométrico longitudinal do braço 230, isso assegura que o membro de engate 210 não desengate de forma acidental devido às moções de arfagem, adernamento e balanço das duas estruturas flutuantes. As moções translacionais das duas estruturas flutuantes podem ser acomodadas por essa junta. O material resiliente 625 é posicionado adjacente à extremidade do braço 230 localizada dentro do suporte 626 amortecendo e absorvendo, assim, as moções de içamento, guinadas e avanço das duas estruturas flutuantes. Uma perspectiva vista lateral de corte transversal em perspectiva da seção 610 é mostrada na Figura 6b. A Figura 6c ilustra uma vista lateral em corte transversal da seção 605 e da seção 610 da primeira junta 225. Diferente da seção 610, meios pivotantes não são fornecidos na seção 605. Em vez disso, a seção 605 tem um suporte 606 que é usado para conectar uma extremidade do primeiro braço 220 à segunda junta 225.

[0064] Outra modalidade da segunda junta 225 é ilustrada naFigura 7. Nessa modalidade, a seção 605 é dotada de meios pivotantes de modo que a segunda junta 225 possa pivotar em relação ao primeiro braço 220 e vice versa. Na seção 605, o primeiro braço 220 é conectado de forma pivotante ao suporte 606 através do gancho 705. O gancho 705 é fixado no suporte 606 e passa através da abertura 715 no primeiro braço 220. A conexão entre o gancho 705 e a abertura 715 permite que o primeiro braço 220 pivote ao redor dessa conexão. Em outras palavras o primeiro braço 220 pode se mover ao longo dos planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal da segunda junta 225. De forma semelhante, já que essa modalidade somente permite o movimento do primeiro braço 220 ao longo dos planos normais ao eixo geométrico longitudinal da segunda junta 225 ou o movimento da segunda junta 225 ao longo dos planos normais ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço 220, isso assegura que o membro de engate 210 pode não desengatar acidentalmente devido às moções das duas estruturas flutuantes. Para amortecer o movimento entre o primeiro braço 220 e a segunda junta 225, o material resiliente 710 é colocado circundando a extremidade do primeiro braço 220 que está localizado dentro do suporte 606. Essa configuração amortece os movimentos translacionais entre as duas estruturas flutuantes.

[0065] Em outras modalidades da invenção, uma terceira junta queé conectada à outra que o braço pode ser conectado entre braço 230 e aparelho de acoplamento 235. Essa terceira junta em combinação com esse braço poderia ser uma combinação de junta-braço giratória que permite que a primeira estrutura flutuante gire em relação à segunda estrutura flutuante e vice-versa. Tal junta é ilustrada na Figura 8a. A terceira junta 240 consiste em duas seções, a seção 805 (mostrada na Figura 8c) e seção 810. Conforme mostrado na Figura 8a, o terceiro braço 245 tem a protuberância 820 que se estende através de uma abertura de suporte 81. A âncora 830, que é mais ampla do que a abertura 825, é posicionada na extremidade da protuberância 820. Como a largura ou o diâmetro da protuberância 820 é menor do que a abertura na extremidade do suporte 811, protuberância 820 não está em contato com a abertura 825. Portanto, o braço 245 pode girar livremente em torno de seu próprio eixo geométrico longitudinal. A âncora 830 evita que a protuberância 820 seja desalojada do suporte 8, mantendo o acoplamento entre braço 24 e junta 240. O material resiliente 815 é posicionado adjacente à extremidade do braço 245 localizado dentro do suporte 811. O material resiliente 815 atua para limitar e amortecer o movimento rotacional do braço 245. Em algumas modalidades da invenção, uma camada de lubrificante seco pode ser disposta na interface entre material resiliente 815 e na extremidade do braço 245 que está em contato com o material resiliente 815. Essa camada de lubrificante seco minimiza o atrito entre esses dois componentes auxiliando assim na rotação do braço 245. Em operação, as oscilações torcionais seriam absorvidas pelo material resiliente. Isso garante que a expectativa de vida do sistema seja acentuada conforme o elemento resiliente tem capacidade de acomodar todos os pequenos movimentos e moções melhor do que outros tipos de componentes mecânicos, por exemplo, tampas de mancal. Uma vista em perspectiva lateral em corte transversal da seção 810 é mostrada na Figura 8b. As seções 805 e 810 da junta 240 são mostradas na Figura 8c. Diferente da seção 810, a seção 805 não era dotada de meios giratórios e pivotantes. A seção 805 tem suporte 806 que é usado para se conectar a uma extremidade do braço 230. A junta 240 permite que a arfagem relativa, moções de rolamento e guinada entre as duas estruturas flutuantes sejam acomodadas.

[0066] Em modalidades adicionais da invenção, a seção 805 édotada de meios pivotantes. Conforme ilustrado na Figura 9, o suporte 916 é dotado de gancho 910 que passa através da abertura 905 no braço 230. O braço 230 é conectado de modo pivotante à terceira junta 240 através da conexão entre o gancho 910 e a abertura 905. Essa conexão permite assim que o braço 230 se mova ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal da terceira junta 240 ou permite que a terceira junta 240 se mova ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do braço 230. A extremidade do braço 230 posicionada dentro de suporte 916 é circundada pelo material resiliente 915 que atua como um amortecedor, absorvendo a moção do braço em relação à junta. A protuberância 820 atravessa a abertura 825 do suporte 811 ao suporte 916. A âncora 830 se move livremente ao redor de uma área vazia no suporte 916 permitindo que o braço 245 gire livremente em torno de seu eixo geométrico longitudinal. Não somente essa modalidade permite que a junta 240 acomode os movimentos rotacionais relativos entre as duas estruturas flutuantes, essa modalidade também permite que o movimento translacional seja acomodado.

[0067] Em outras modalidades da invenção, o aparelho deacoplamento 235 é colocado pelo pistão hidráulico 255 e o conjunto deslizante 260 conforme ilustrado na Figura 10. Nessa configuração, uma extremidade do braço 230 será conectada ao pistão hidráulico 255 enquanto o conjunto deslizante 260 será posicionado em um local específico na plataforma de apoio à perfuração 105 conforme anteriormente discutido. O pistão hidráulico 255 é alimentado por fluido hidráulico pressurizado, tal como óleo. Tipicamente, o pistão hidráulico 255 terá um tambor, no qual um pistão conectado a uma haste se move dentro e fora do mesmo. Quando a distância entre as duas estruturas flutuantes deve ser aumentada, a haste se estenderá para fora do pistão hidráulico 255 movendo as duas estruturas flutuantes para longe uma da outra. Quando as duas estruturas flutuantes tiverem que ser aproximadas, a haste se retrai novamente ao pistão hidráulico colocando as duas estruturas mais próximas uma da outra. O pistão hidráulico e o conjunto deslizante também absorvem os movimentos de surto relativo entre as estruturas flutuantes. Ademais, depois que o membro de engate 210 desengatou do membro de recebimento 205, o pistão hidráulico 255 retrairá, fazendo com que o sistema de braço e junta se afaste do membro de recebimento 205. O conjunto deslizante 260 é usado para permitir que a separação entre as duas estruturas seja aumentada ou diminuída apropriadamente. O conjunto deslizante 260 consiste em faixas posicionadas em plataforma de apoio à perfuração 105 nos quais o pistão hidráulico 255 pode deslizar ao longo da mesma. Em uma modalidade exemplificativa, o conjunto deslizante 260 pode consistir em faixas que têm 10 metros de comprimento enquanto o pistão hidráulico 255 pode se estender em até 5 metros. A Figura 11 ilustra uma modalidade da invenção quando o pistão hidráulico 255 é completamente estendido. Um elemento versado na técnica reconhecerá que a configuração de pistão hidráulico e conjunto deslizante pode ser conectada às extremidades tanto do braço 230 ou como a extremidade dos braços subsequentes, por exemplo, braço 245, etc., sem se afastar desta invenção.

[0068] Os movimentos dos braços e juntas um em relação ao outroserão descritos em referência às Figuras 12 a 17. Nesses desenhos, presume-se que a plataforma de apoio à perfuração 105 foi acoplada de forma bem-sucedida à plataforma de perna de tensão 110 com o uso de uma modalidade do sistema de acoplamento 100. Conforme mostrado na Figura 12, o membro de engate 210 é conectado à primeira junta 215. Primeira junta 215 é dotada de meios pivotantes que permitem que membro de engate 210 se mova ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço 220. Como um exemplo, a seta A mostra que o membro de engate 210 de se mover para cima, para baixo, e para os lados seguindo as moções induzidas por onda da plataforma de perna de tensão 110. A Figura 13 ilustra outra modalidade da invenção na qual a segunda junta 225 é dotada de meios pivotantes na seção que é conectada ao braço 230. Portanto, o braço 230 tem agora capacidade de se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal da segunda junta. Como um exemplo, a seta B mostra que braço 230 tem capacidade de se mover para cima, para baixo e para os lados, seguindo as moções da plataforma de perna de tensão 110 no oceano. Nessa modalidade, há agora duas juntas que têm capacidade de compensar os movimentos translacionais relativos das duas estruturas flutuantes.

[0069] Em ainda outra modalidade da invenção, a terceira junta 240é conectada entre braço 230 e braço 245. Essa modalidade é ilustrada na Figura 14. A terceira junta 240 é dotada de meios giratórios permitindo assim que o braço 245 gire em torno de seu eixo geométrico longitudinal. A seta C ilustra o movimento rotacional do braço 245. Nessa modalidade, essas três juntas permitem os movimentos translacional e rotacional relativos das duas estruturas flutuantes sejam acomodados. Na modalidade mostrada na Figura 15, a seção da terceira junta 240 que é acoplada ao braço 230 é dotada de meios pivotantes. Portanto, a segunda junta 240 tem agora capacidade de se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do braço 230. A seta D ilustra uma direção exemplificadora de tal movimento. Em tal modalidade, as duas estruturas flutuantes podem içar, arfar, oscilar, surtar, e rolar uma em relação à outra e sistema de acoplamento 100 ainda poderia permanecer conectada entre essas duas estruturas à medida que todos os movimentos aleatórios seriam absorvidos por essas três juntas.

[0070] Ainda outra modalidade da invenção é ilustrada na Figura 16.Nessa modalidade, diferente da modalidade anterior, a terceira junta 240 é preferencialmente dotada de meios pivotantes. Isso significa que o braço 245 tem capacidade de se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal da terceira junta 240. A seta C mostra a direção de tal movimento exemplificador. A Figura 17 ilustra ainda outra modalidade da invenção na qual a terceira junta 240 é dotada de ainda outros meios pivotantes permitindo que a terceira junta 240 se mova ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do braço 230. Um exemplo de tal movimento é ilustrado pelas direções da seta D.

[0071] A Figura 18 ilustra uma modalidade do sistema deacoplamento 100. Nessa modalidade, o membro de engate 210 foi recebido pelo membro de recebimento 205. As linguetas nos respectivos módulos foram integradas umas com as outras criando uma conexão estável. O braço 220 é conectada à primeira junta 215 e segunda junta 225. A primeira junta 215 e segunda junta 225 são ambas dotadas de meios pivotantes. O braço 230 é conectado à segunda junta 225 e terceira junta 240 enquanto o braço 245 é conectado à terceira junta 240 e a um aparelho de acoplamento disposto na segunda estrutura flutuante. A terceira junta 240 é dotada de meios giratórios permitindo que o braço 245 gire em torno de seu eixo geométrico longitudinal. Essa combinação de braços e juntas permite que essa modalidade de sistema de acoplamento 100 acomode facilmente os movimentos translacional e rotacional relativos das duas estruturas flutuantes ao manter as duas estruturas flutuantes em distâncias operacionais seguras.

[0072] A supracitada é uma descrição de um sistema de acoplamentopara acoplar primeiras estruturas flutuantes a uma segunda estrutura flutuante. Prevê-se que aqueles versados na técnica podem e irão projetar modalidades alternativas desta invenção conforme apresentado nas reivindicações a seguir.

Claims

1. Sistema para acoplar uma primeira estrutura flutuante (105) a uma segunda estrutura flutuante (110), caracterizado pelo fato de que compreende:um membro de recebimento (205) disposto na primeira estrutura flutuante para receber um membro de engate (210) do dito sistema, o membro de engate (210) adaptado para engatar com o membro de recebimento (205) quando o membro de recebimento (205) gira em relação ao membro de engate (210) recebido e o membro de engate (210) adaptado para desengatar do membro de recebimento (205) quando o membro de recebimento (205) inverte a rotação em relação ao membro de engate (210) recebido;uma primeira junta (215) conectada ao membro de engate (210);um primeiro braço (220) que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do primeiro braço (220) é acoplada de modo operacional à primeira junta (215),na qual a primeira junta (215) é configurada de modo que o membro de engate (210) possa se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do primeiro braço (220);uma segunda junta (225) acoplada de modo operacional à segunda extremidade do primeiro braço (220);um segundo braço (230) que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do segundo braço (230) é acoplada de modo operacional à segunda junta (225),na qual a segunda junta (225) é configurada de modo que a segunda junta (225) possa se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do segundo braço (230); e um aparelho de acoplamento (235) disposto na segunda estrutura flutuante para se acoplar à segunda extremidade do segundo braço (230), em que o aparelho de acoplamento (235) compreende:um pistão hidráulico (255) adaptado para se conectar a segunda extremidade do segundo braço (230); eum conjunto deslizante (260) conectado ao pistão hidráulico (255).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de acoplamento (235) compreende adicionalmente:uma terceira junta (240) acoplada de modo operacional à segunda extremidade do segundo braço (230); eum terceiro braço (245) que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do terceiro braço (245) tem uma protuberância que se estende à terceira junta (240), acoplando de modo operacional o terceiro braço (245) à terceira junta (240), eem que a terceira junta (240) é configurada de modo que o terceiro braço (245) possa girar em torno do eixo geométrico longitudinal do terceiro braço (245).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) é adicionalmente configurada de modo que a terceira junta (240) possa se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do segundo braço (230).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de acoplamento (235) compreende adicionalmente:uma terceira junta (240) acoplada de modo operacional à segunda extremidade do segundo braço (230); eum terceiro braço (245) que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do terceiro braço (245) é acoplada de modo operacional à terceira junta (240), eem que a terceira junta (240) é configurada de modo que a terceira junta (240) possa se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do terceiro braço (245).

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) é adicionalmente configurada de modo que a terceira junta (240) possa se mover ao longo de planos que são normais ao eixo geométrico longitudinal do segundo braço (230).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de recebimento (205) compreende adicionalmente:um receptáculo cônico para alinhar o membro de engate (210) com o membro de recebimento (205).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira junta (215) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a primeira extremidade do primeiro braço (220);um material resiliente posicionado no primeiro suporte de modo que o material resiliente envolva a primeira extremidade do primeiro braço (220); eum primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar de modo pivotante a primeira extremidade do primeiro braço (220) ao primeiro suporte.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda junta (225) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do primeiro braço (220); uma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do segundo braço (230);um material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelope a primeira extremidade do segundo braço (230); eum primeiro gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar de modo pivotante a primeira extremidade do segundo braço (230) ao segundo suporte.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda junta (225) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do primeiro braço (220);um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de modo que o primeiro material resiliente envelope a segunda extremidade do primeiro braço (220); eum primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar a segunda extremidade do primeiro braço (220) ao primeiro suporte, euma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do segundo braço (230);um segundo material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o segundo material resiliente envelope a primeira extremidade do segundo braço (230); eum segundo gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do segundo braço (230) ao segundo suporte.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço (230);uma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço (245) em que a protuberância se estende através de uma abertura no segundo suporte e se engata de modo pivotante à abertura permitindo que o terceiro braço (245) gire em torno do eixo geométrico longitudinal do terceiro braço (245); eum material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelope a primeira extremidade do terceiro braço (245).

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço (230);um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de modo que o primeiro material resiliente envelope a segunda extremidade do segundo braço (230); eum primeiro gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a segunda extremidade do segundo braço (230) ao primeiro suporte;uma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço (245) em que a protuberância se estende através de uma abertura no segundo suporte e se engata de modo pivotante à abertura permitindo que o terceiro braço (245) gire em torno do eixo geométrico longitudinal do terceiro braço (245); eum segundo material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelope a primeira extremidade do terceiro braço (245).

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço (230);uma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço (245);um material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o material resiliente envelope a primeira extremidade do terceiro braço (245); eum gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do terceiro braço (245) ao segundo suporte.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a terceira junta (240) compreende:uma primeira seção que compreende adicionalmente:um primeiro suporte que recebe a segunda extremidade do segundo braço (230);um primeiro material resiliente posicionado no primeiro suporte de modo que o primeiro material resiliente envelope a segunda extremidade do segundo braço (230); eum primeiro gancho que é fixado ao primeiro suporte para acoplar a segunda extremidade do segundo braço (230) ao primeiro suporteuma segunda seção que compreende adicionalmente:um segundo suporte que recebe a primeira extremidade do terceiro braço (245); um segundo material resiliente posicionado no segundo suporte de modo que o segundo material resiliente envelope a primeira extremidade do terceiro braço (245); eum segundo gancho que é fixado ao segundo suporte para acoplar a primeira extremidade do terceiro braço (245) ao segundo suporte.