BR112018016963B1

BR112018016963B1 - Compensador de erguimento móvel

Info

Publication number: BR112018016963B1
Application number: BR112018016963-3A
Authority: BR
Inventors: Tord B. Martinsen; Andre Skare Berg
Original assignee: Safelink As
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2023-02-14
Also published as: EP3420176A2; AU2017222076A1; WO2017146590A3; CA3013295A1; WO2017146590A2; MX2018010085A; BR112018016963A2; EP3420176A4; SG11201806373PA; US20190047829A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um compensador de erguimento móvel (100) provido com um dispositivo de fixação (15) para suspensão do compensador de um dispositivo de suporte de carga (102) e um dispositivo de fixação (14) para transporte de uma carga útil (101). O compensador compreende uma parte de compensação de erguimento passivo e, possivelmente, uma parte de compensação de erguimento ativo, e sendo associado com um arranjo de sensor que produz sinais de entrada para uma unidade de controle e uma fonte de energia (71). O compensador (100) incorpora uma bomba de gás e/ou dispositivo de motor (70), que afeta a parte de compensação de erguimento passivo, produzindo sinal(is) de entrada ao dispositivo de bomba de gás (70), baseado nos sinais de entrada recebidos a partir do arranjo de sensor, para capacitar fluxo de gás em direção a um volume com uma pressão mais alta.

Description

Campo Técnico da Invenção

[0001] Compensador de erguimento móvel provido com um dispositivo de fixação para suspensão do compensador de um dispositivo de suporte de carga e um dispositivo de fixação para transporte de uma carga útil, compreende uma parte de compensação de erguimento passivo e, possivelmente, uma parte de compensação de erguimento ativo, e sendo associadas com um arranjo de sensor que produz sinais de entrada para uma unidade de controle e uma fonte de energia.

[0002] O compensador de erguimento móvel é uma ferramenta de instalação que é pretendida em uma extremidade para ser diretamente ou indiretamente suspenso de um dispositivo de elevação ou similar, e na outra extremidade pretendida para transportar uma carga útil ou similar. Além disso, o compensador de erguimento móvel é uma unidade independente que não é produzida como uma parte integrada de um guindaste ou uma unidade de elevação, mas pode ser transportado entre embarcações de elevação diferentes sem ter que modificar o guindaste ou sistema de elevação a bordo das várias embarcações. Além disso, o compensador de erguimento móvel é projetado para compensar o movimento de erguimento vertical durante instalação sensitiva de equipamento submarino em um ambiente offshore. A fonte de erguimento vertical é tipicamente gerada pelo movimento da embarcação e/ou movimento da ponta do guindaste. O compensador de erguimento móvel é projetado para operar em ar ou em água. O compensador de erguimento móvel é uma ferramenta em linha que usa os princípios de isolamento de mola para gerar um efeito de compensação de erguimento líquido, ou efeito de isolamento de mola. A ferramenta pode ser um dispositivo de amortecimento por mola de nitrogênio sobre óleo.

Antecedentes da Invenção

[0003] As seguintes patentes e artigos da técnica anterior são relevantes para este pedido: "Subsea Heave Compensator", artigo 2009 por Bob Wilde and Jake Ormond. O artigo descreve o uso de válvulas para aumentar e diminuir a pressão de gás em um compensador de erguimento. A liberação de gás para os circundantes é também descrita.

[0004] NO 20140672 - Compensador de erguimento de auto-ajuste. Descreve como um sensor de posição pode ser usado para controlar a posição de equilíbrio de um pistão de compensador de erguimento por ajuste da pressão de gás acima ou abaixo pelo uso de válvulas entre tanques com uma pressão diferencial que permite fluxo (isto é, aumento de pressão por injeção de gás de um tanque de alta pressão no acumulador principal e redução de pressão por liberação de gás a partir do acumulador principal em um tanque com pressão mais baixa).

[0005] US 4724970 A - Dispositivo de compensação para um gancho do guindaste. A projeto de compensação mostrado tem fluido hidráulico em ambos os lados do pistão do atuador conectado aos acumuladores de gás.

[0006] US 2008/251980 A1 - Compensador de erguimento passivo submarino de profundidade compensada. O projeto de compensação mostrado tem fluido hidráulico em ambos os lados do pistão do atuador conectado à um acumulador de gás e um cilindro de compensação de profundidade.

[0007] Muitos compensadores de erguimento ativos da técnica anterior existem, similares a um descrito em, por exemplo, US 2010/0057279 A1.

[0008] Uma desvantagem com a solução da técnica anterior é que compensadores ativos tradicionais frequentemente não têm um sistema de backup passivo e sempre ficam no lado de topo em uma embarcação de instalação.

[0009] Outras desvantagens maiores das soluções da técnica anterior são: ligação de alto capital em equipamento permanente instalado (isto é, não móvel) que é frequentemente somente necessário umas poucas semanas por ano, altos custos de instalação, altos custos de manutenção (especialmente relacionados a fadiga em cabo de fio de aço), pobre desempenho de cruzamento da zona de respingo devido à rápidas dinâmicas, pobre desempenho por períodos cutos de onda devido à rápidas dinâmicas, pobre proteção de ressonância, alta demanda de energia e falta de modelos para elevações pesadas.

[0010] A diferença principal entre a técnica anterior e a invenção é a maneira em que a compensação de profundidade é obtida. As soluções de compensação da técnica anterior são completamente passivas, isto é, não requerem uma fonte de energia, utilizando um princípio de intensificador de pressão para compensar o efeito da pressão da água que age na haste do pistão. Isto requer um segundo cilindro hidráulico conectado ao cilindro hidráulico principal. As desvantagens principais da técnica anterior são: custo adicionado do cilindro de compensação, fricção adicionada (fricção de vedação hidráulica) a partir do cilindro de compensação, peso adicionado do cilindro de compensação e óleo, inércia adicionada das partes móveis do compensador, e mais importante: a rigidez da mola de gás do compensador é mais alta do que necessária, porque a pressão da água transporta zero da carga que age na haste do pistão.

Sumário da Invenção

[0011] Em seguida através do relatório descritivo os seguintes termos significam:

[0012] uma parte de compensação de erguimento ativo é um elemento conectado junto com um sistema de compensação de movimento passivo de modo a: i) reduzir significantemente a variação de tensão/força da mola no sistema passivo; ii) para obter uma tensão constante durante o período de erguimento; e iii) manipular o sistema total, ambos passivo e ativo juntos de modo a obter um curso de cilindro próximo à exato baseado em uma unidade de referência de movimento, isto é, para aterramento suave do equipamento em uma superfície, por exemplo, ou em um leito marinho, ou em outro corpo.

[0013] O termo "cilindro" usado neste relatório descritivo significa um corpo fechado com um volume encerrado interno, configurado para suportar a pressão interna e/ou externa requerida, e sendo provido com uma admissão de fluido e/ou descarga de fluido.

[0014] O termo "vácuo" significa uma pressão menor do que dois bares e, de preferência, mais baixa possível em direção a uma não pressão.

[0015] O termo "dispositivo para transporte de fluido hidráulico" pode representar bombas hidráulicas em série ou paralelo, e incluem todas as válvulas e sensores necessários para operação.

[0016] O termo "dispositivo para transporte de gás" pode representar um compressor de gás ou propulsor de gás acionado por, ou hidráulicos, ou ar comprimido.

[0017] O termo "dispositivo de conduto" pode representar tubulação, tubo, ou coletores com canais internos que conectam um ou mais volumes, válvulas, bombas, ou outro equipamento.

[0018] O termo "intensificador de pressão" é uma máquina hidráulica para transformação de energia hidráulica em baixa pressão em um volume reduzido em pressão mais alta.

[0019] O termo "intensificador de pressão de ação dupla" significa uma máquina hidráulica para transformação de energia hidráulica em baixa pressão em um volume reduzido em pressão mais alta, mas com uma eficiência mais alta do que um intensificador de ação simples.

[0020] O termo "compensador de profundidade" significa um dispositivo adequado para compensar a pressão externa da água que age na haste do pistão do atuador.

[0021] O termo "fonte de energia" significa uma fonte de energia que energiza o compensador, incluindo o dispositivo para transporte de fluido hidráulico, e pode ser um grande conjunto de baterias, ou um umbilical.

[0022] Um compensador de erguimento em linha é um dispositivo de compensação móvel, pretendido para ser conectado ao gancho do guindaste e uma carga útil, onde o compensador é adequado para reduzir força dinâmica e movimento que agem na carga útil, bem como força dinâmica que age no guindaste.

[0023] Os tanques podem ser conectados a qualquer volume para aumentar seu tamanho.

[0024] É frequentemente possível substituir um tipo de fluido com outro tipo, e ainda manter a funcionalidade.

[0025] Óleo significa qualquer líquido (por exemplo, mistura de glicol água).

[0026] Muitos componentes podem ser conectados em paralelo para aumentar seu tamanho ou capacidade.

[0027] O objetivo principal da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha que é capaz de controlar a posição ativa/velocidade do atuador, enquanto que ainda sendo móvel, isto é, uma engrenagem de elevação solta, e não necessitam de uma fonte de energia externa.

[0028] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha que elimina, ou pelo menos substancialmente reduz, desgaste e rompimento de um cabo de fio de guindaste, e um sistema de guindaste usado para elevações pesadas offshore de uma instalação flutuante em uma instalação de leito marinho, ou a uma unidade fixa ou flutuante, tal como uma barcaça.

[0029] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha com desempenho aumentado, aumentando a disponibilidade e janela meteorológica operacional, isto é, permitindo que embarcação de guindaste opere em mares inóspitos sem aumentar o risco correspondentemente.

[0030] Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha que é de custo mais efetivo e mais seguro, reduzindo o tempo de parada da embarcação de guindaste.

[0031] Um ainda objetivo adicional da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha que elimina o movimento induzido de onda relativo entre a carga útil e uma unidade de instalação, ou no leito marinho, ou em uma barcaça.

[0032] Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento em linha com peso reduzido sem reduzir o desempenho ou a capacidade do compensador de erguimento, e/ou proporcionando precisão aumentada quando da aterragem da carga útil.

[0033] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um compensador de erguimento semi-ativo, ou um compensador de erguimento ativo em linha ou um compensador de erguimento ativo em linha móvel possivelmente com um sistema ou arranjo incorporado para compensação de: profundidade, temperatura, imprecisão de peso, e flutuabilidade.

[0034] Os objetivos são alcançados por um compensador de erguimento móvel conforme descrito nas reivindicações dependentes, enquanto que modalidades, compensadores alternativos e variantes são definudos pelas reivindicações independentes.

[0035] O novo desenho do compensador de erguimento móvel é o uso de controle ativo de pressão do gás para compensar o efeito da profundidade. A solução, desse modo, apresentada é usada para ajustar a pressão no lado da haste e/ou no lado do pistão do atuador. A manipulação/ajuste da pressão no interior do atuador pode ocorrer, ou com um dispositivo ativo para transporte de gás, tornando o compensador de erguimento móvel um compensador de erguimento móvel ativo, ou uma válvula intrincada e desenho de tanque combinados com um propulsor de gás integrado como um compensador de erguimento móvel.

[0036] O dispositivo ativo para transporte de gás é usado para ajustar a pressão abaixo de um primeiro ou pistão principal no interior de um primeiro cilindro. Quando a pressão da água aumenta, a pressão interna do gás de um segundo cilindro necessita ser abaixada de modo a manter a posição de equilíbrio constante pretendida. Quando a pressão da água aumenta, a pressão do gás é abaixada, de modo que a posição de equilíbrio do primeiro ou pistão principal é mantida constante.

[0037] A posição de equilíbrio é calculada pelo uso de um filtro de terceira ordem com tempo de filtro variável contínuo nas medições de um arranjo de detecção ou dispositivos, que podem ser, por exemplo, um sensor de posição linear que detecta a posição do pistão principal. É também possível usar um pistão do acumulador no interior do segundo cilindro como referência e, em seguida, medir a posição deste pistão com outro sensor linear, à medida que o movimento do pistão do acumulador e do pistão principal é ligado por relação(ões) matemática(s) simples ou apropriada(s), e/ou equação(ões). Outros do que sensores lineares e sensores de posição que são adequados para proposta podem também serem usados no arranjo de detecção, tal como, mas não limitado a, sensor(es) de fio, sensor(es) de pressão, sensor(es) de temperatura, laser(es), ou baseados em ultrassom. Pode também serem usados sensores adequados que podem medir ou detectar a posição de uma haste do pistão. Por exemplo, pelo menos um sensor de pressão adaptado para medição da pressão em cada dos volumes de gás, e pelo menos um sensor de pressão adaptado para medição da pressão externa (isto é, a pressão dos circundantes (por exemplo, o mar ou oceano)) juntos com pelo menos um sensor de temperatura adaptado para medição da temperatura dos circundantes, podem ser usados como o arranjo de detecção de modo a medir indiretamente a posição de equilíbrio do pitão principal e/ou da haste do pistão no primeiro cilindro relativa a pelo menos uma das extremidades do primeiro cilindro. A posição de equilíbrio do primeiro pistão pode então ser calculada baseada na(s) relação(ões) matemática(s) apropriada(s) e/ou equação(ões).

[0038] É também possível controlar o fluido hidráulico ou o dispositivo de transporte de gás quando tendo em mente que a força líquida na carga útil ou carga deve ser constante. Isto pode ser alcançado por regulação da pressão no lado superior do primeiro ou pistão principal. Quando a pressão no lado inferior do pistão principal aumenta devido à compressão do gás, a pressão no lado superior do pistão principal aumentará simultaneamente de modo que a força líquida será zero.

[0039] A válvula intrincada e desenho de tanque combinados com um propulsor de gás integrado são usados para ajustar a pressão no lado do pistão e no lado da haste do atuador. O tamanho do volume conectado ao lado do pistão e ao lado da haste do atuator pode ser variado por abertura e fechamento das válvulas, otimizando as características do compensador à profundidade da água atual. O sistema é bem adequado para compensar outros efeitos similares a flutuabilidade e influência da temperature. O sistema é controlado com um computadir que age após medições de pressões de gás, pressão externa, e posições do pistão.

[0040] Durante o início da elevação, a pressão no lado do pistão do atuador é zero, e a pressão do(s) tanque(s) conectado(s) ao lado do pistão do atuador é também zero, a pressão no lado da haste do atuador é adaptada para transportar o peso da carga útil na posição de curso de centro (ou qualquer posição de equilíbrio desejada), os tanques conectados ao lado da haste do atuador também têm a mesma pressão. À medida que a unidade é abaixada mais profunda no mar, gés é, ou liberado no mar, transferido para outros tanques, ou transferidos para o volume do lado do pistão do atuador. O compensador pode operar em basicamente qualquer profundidade de água à medida que pode manipular a pressão em ambos os lados do pistão do atuador para ajustar a pressão externa e variações de temperatura. Sob condições onde fluxo não pode ser alcançado (isto é, devido a contra-pressão muito alta) com apenas válvulas, um propulsor à gás acionado por uma bomba hidráulica é usado para forçar fluxo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0041] As Figuras 3-6 são ilustrações esquemáticas de quatro versões ou modalidades do compensador de erguimento móvel, de acordo com a presente invenção, em que as partes de componente maiores do compensador de erguimento são especificamente identificadas.

[0042] A Figura 1 é uma ilustração de um compensador de erguimento de profundidade compensada da técnica anterior.

[0043] A Figura 2 mostra a colocação do compensador de erguimento móvel relativa à embarcação e o equipamento submarino.

[0044] A Figura 3 mostra a versão mais básica ou modalidade do compensador de erguimento móvel, de acordo com a invenção, com o custo mais baixo.

[0045] A Figura 4 mostra outra versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel, de acordo com a invenção, que permite que a pressão diminua e aumente.

[0046] A Figura 5 mostra ainda outra versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel, de acordo com a invenção, que permite diminuição e aumento na pressão, bem como a capacidade de operar em águas profundas com cargas úteis leves. Alguns sensores extras que podem ser usados para calcular a posição de equilíbrio do primeiro pistão e/ou a haste são também mostrados.

[0047] A Figura 6 é uma ilustração esquemática do compensador de erguimento móvel de acordo com a presente invenção em que as partes de componente maiores do compensador de erguimento são especificamente identificadas.

Descrição Detalhada das Modalidades Descritas nos Desenhos

[0048] A seguinte descrição de modalidades exemplificadas se refere aos desenhos acompanhantes. Os mesmos números de referência em desenhos diferentes identificam o mesmo ou elementos similares. A seguinte descrição detalhada não limita a invenção. Ao invés, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações em anexo. As seguintes modalidades são discutidas, para simplicidade com relação à terminologia e estrutura de um compensador de erguimento móvel compacto mostrando em princípio a relação entre os vários elementos sendo integrados no compensador, mas não mostrando o produto fisicamente montado. Além disso, os vários elementos que formam o compensador de erguimento ativo móvel são somente esquematicamente mostrados.

[0049] Referência através de todo o relatório descritivo a "uma modalidade" ou "uma modalidade" significa que uma característica, estrutura, ou característica particular descrita em conjunto com uma modalidade é incluída em pelo menos uma modalidade da matéria objeto descrita. Desse modo, o aparecimento das frases "em uma modalidade" ou "em uma modalidade" em vários locais atrav'pes de todo o relatório descritivo não é necessariamente referente à mesma modalidade. Adicionalmente, características, estruturas, ou características particulares podem ser combinadas em qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades.

[0050] Deve ser notado que os vários tipos de cilindro hidráulico mostrados na Figura 3 podem ser usados em várias modalidades e/ou constelações, de acordo com a presente invenção sem desviar do conceito inventivo.

[0051] Os esboços ou modalidades, mostrados nas figuras 3-6, são pretendidos mostrarem os princípios, com variações em onde gás é armazenado, onde a posição de equilíbrio é medida e quão profundo o compensador pode operar.

[0052] A Figura 1 mostra esquematicamente uma vista parcialmente em corte de um compensador de erguimento passivo da técnica anterior compreendendo um atuador na forma de um cilindro, um pistão, e uma haste do pistão que se prolonga através da parede da extremidade inferior do cilindro, o pistão sendo configurado para oscilar dentro do cilindro, a extremidade de topo do cilindro sendo provido com um olhal para fixação à extremidade de um gancho do guindaste, enquanto que a extremidade inferior do pistão é correspondentemente provida com um olhal, permitindo que uma carga útil seja suspense a partir da haste do pistão. O pistão do atuador divide o cilindro do atuador em um volume superior e um volume inferior. Além disso, o compensador de erguimento da técnica anterior é provido com um atuador na forma de um cilindro, e com a pistão oscilante no mesmo, dividindo o cilindro em um volume superior e um volume inferior. O volume inferior no atuador está em comunicação de fluido com um volume inferior em um acumulador. O compensador de erguimento da técnica anterior é também provido com uma unidade de compensação de profundidade na forma de um cilindro, um pistão, e uma haste do pistão que se prolonga através de uma parede terminal do cilindro da superfície terminal da haste do pistão sendo exposta à pressão externa da água, tendendo a forçar a haste do pistão e o pistão para cima no cilindro. O volume superior na unidade de compensação de profundidade está em comunicação de fluido com o volume superior do atuador.

[0053] A Figura 2 mostra esquematicamente como o compensador de erguimento móvel 100 é normalmente ligado a um fio de operação provniente a partir da embarcação 102 no primeiro meio de conexão 15 e à carga útil 101 no segundo meio de conexão 14, onde meios de conexão 14, 15 podem ser pelo menos um de: um olhal e uma forquilha, mas não limitado somente a estes.

[0054] A versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100, mostrada na figura 3, é somente capaz de abaixar (isto é, não aumentar) a pressão interna do gás do primeiro acumulador de gás 20 / segundo cilindro 21. Este princípio pode somente operar considerando-se que alguma da carga a partir do equipamento submarino 101 é transportada pela pressão interna do gás. Para cargas úteis leves e águas profundas, este não é sempre o caso (isto é, a presão de gás requerida no primeiro acumulador de gás 20 / no segundo cilindro 21 para equilíbrio correto é negativa, que é fisicamente impossível).

[0055] A versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100, mostrada na figura 4, pode ambos diminuir e aumentar a pressão interna do gás do primeiro acumulador de gás 20 / segundo cilindro 21 por utilização de um tanque de gás T1 como um reservatório de gás. Este princípio pode somente operar considerando-se que alguma da carga a partir do equipamento submarino 101 é transportada pela pressão interna do gás. Para cargas úteis leves e águas profundas este não é sempre o caso (isto é, a pressão de gás requerida no primeiro acumulador de gás 20 / segundo cilindro 21 para equilíbrio correto é negativa, que é fisicamente impossível).

[0056] A versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100, mostrada na figura 5, pode ambos diminuir e aumentar a pressão de gás no primeiro acumulador de gás / segundo cilindro 21 por utilização do tanque de gás T1 como um reservatório de gás. Um quarto cilindro 41 é adicionado. O quarto cilindro 41 pode, o user um tanque de gás ou acumulador 40. POr pressurização do quarto cilindro 41, uma força é gerada que contra-agirá parcialmente a força gerada pela pressão da água do mar que age na haste do pistão 13. É agora possível operar em qualquer profundidade com qualquer peso de carga útil (isto é, com uma pressão positiva no segundo cilindro 21). Posicionamentos alternativos e/ou adicionais para sensores de posição são também mostrados, indicados pelo sensor de posição 60 do segundo pistão 22 e o sensor de posição 60 do terceiro pistão 42.

[0057] O dispositivo para transporte de gás 70 do compensador de erguimento móvel 100 é energizado por uma fonte de energia 71, que pode ser ou pelo menos um conjunto de baterias 71, ou uma fonte de energia 71 na embarcação 102 conectada ao compensador de erguimento móvel 100, via um umbilical. Tipicamente, o dispositivo para transporte de gás 70 seria pelo menos um intensificador de pressão, ou pelo menos um compressor de gás acionado por quaisquer hidráulicos, tal como, por exemplo, uma bomba hidráulica eletricamente energizada, ou diretamente por um motor elétrico.

[0058] Conforme anteriormente mencionado, a figura 3 ilustra a versão básica ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100 com todos dos sub-componentes maiores numerados. Na Tabela 1 abaixo, a descrição do componente é identificada. O compensador de erguimento móvel (compensador de erguimento móvel) 100 é normalmente ligado à um fio de operação de uma embarcação 102 em um primeiro dispositivo de conexão 15, onde o primeiro dispositivo de conexão 15 está normalmente faceando para cima, e um segundo dispositivo de conexão 14 está faceando para baixo. O segundo dispositivo de conexão 14 pode também ser conectado ao equipamento submarino 101 se desejado ou necessário. O equipamento submarino 101 é normalmente fixado ao segundo dispositivo de conexão 14. A embarcação 102 pode também ser conectada ao segundo dispositivo de conexão 14 se desejado ou necessário. O dispositivo de conexão 14, 15 pode ser pelo menos um de: um olhal e uma forquilha, mas não limitado somente a estes. Um segundo cilindro 21, que normalmente pode ser um acumulador, tem em sua extremidade inferior comunicação de fluido com o lado da haste de um primeiro cilindro 11, via um dispositivo de conduto, e é pré-carregado, tal que a posição estática de uma haste do pistão 13 do primeiro cilindro 11 é de curso médio quando o equipamento submarino 101 é submerso. A haste do pistão 13 colide acima e abaixo com o movimento da embarcação para produzir compensação do equipamento submarino 101. Quando a haste do pistão 13 collide abaixo, o fluido hidráulico a partir do primeiro cilindro 11 é transportado no lado do fluido hidráulico do segundo cilindro 21. O fluido hidráulico pode normalmente ser um óleo mineral ou um fluido de glicol-água, mas não limitado somente a estes. À medida que o fluido hidráulico se move no segundo cilindro 21, um segundo pistão 22 neste desloca para cima e comprime o gás acima do segundo pistão 22. O gás pode normalmente ser nitrogênio ou ar, mas não limitado somente a este. A compressão de gás no segundo cilindro 21 cria uma mola efetiva.

[0059] Quando o compensador de erguimento móvel 100 é submerdo, a pressão externa da água produz uma pressão hidrostática líquida que age na área de seção transversal da haste do pistão 13 do primeiro cilindro 11, que gera uma força axial na haste do pistão 13. Esta força é utilizada para transportar parte da carga gerada pelo peso do equipamento submarino 101 sendo instalado. Para manter equilíbrio correto da haste do pistão 13, é necessário reduzir a pressão do gás no segundo cilindro 22. A posição de equilíbrio da haste do pistão 13, relativa a pelo menos uma das extremidades do primeiro cilindro 11, é calculada baseada nas medições de um sensor de posição 60 do primeiro pistão 21. A redução da pressão de gás no segundo cilindro 21 é feita pelo uso de um dispositivo para transporte de gás 70 para transportar gás a partir do segundo cilindro 21 para os circundantes (isto é, mar ou oceano).

[0060] A Figura 4 mostra outra versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100, similar a um na figura 3, com a adição de um tanque de gás T1, que é usado como um reservatório de gás. O tanque de gás T1 é usado para armazenar excesso de gás, ao invés de expelí-lo para os circundantes. Uma vantagem do tanque de gás T1 é que ele permite que o compensador de erguimento móvel 100 ambos aumente e diminua pressão, que é necessário em vários casos, por exemplo, se compensação é necessário para elevação do submarine para superfície.

[0061] A Figura 5 mostra ainda outra versão ou modalidade do compensador de erguimento móvel 100, similar a um na figura 4, com a adição de um quarto cilindro 41, que normalmente pode ser um acumulador 40, mas pode também ser um tanque 40. O lado do fluido hidráulico do quarto cilindro 41 é conectado ao pistão ou lado superior do primeiro cilindro 11, via um segundo dispositivo de conduto. O quarto cilindro 41 permite que o compensador de erguimento móvel 100 opere mesmo com cargas úteis leves em águas profundas.

[0062] De acordo com uma modalidade da invenção, mostrada na figura 3, um compensador de erguimento móvel de profundidade 100 compreende um primeiro cilindro 11 com um primeiro pistão 12 e um segundo cilindro 21 com um segundo pistão 22. O primeiro pistão 12 está localizado no interior do primeiro cilindro 11, e é adaptado para oscilação com relação a este. O segundo pistão 22 está localizado no interior do segundo cilindro 21, e é adaptado para oscilação com relação a este. O primeiro cilindro 11 tem uma extremidade superior 15 e uma extremidade inferior 14. O segundo cilindro 21 tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior. Um primeiro dispositivo de conexão 15 é disposto em ou montado na extremidade superior do primeiro cilindro 11. O primeiro dispositivo de conexão 15 é adaptado para conexão do primeiro cilindro 11 à uma embarcação 102 na superfície do mar, e/ou equipamento submarine 101. Uma haste do pistão 13 é conectada ao primeiro pistão 12, e se prolonga descendentemente a partir desta através da extremidade inferior do primeiro cilindro 11. Um segundo dispositivo de conector 14 é adaptado para fixar a haste do primeiro pistão 13 à embarcação 102 na superfície do mar, e/ou no equipamento submarino 101. O segundo dispositivo de conector 14 está localizado na extremidade inferior do primeiro cilindro 11. Um primeiro volume V1 de fluido hidráulico está contido no interior do primeiro cilindro 11 entre o primeiro pistão 12 e a extremidade inferior do primeiro cilindro 11. Um quarto volume V4 de gás está localizado no interior do segundo cilindro 21 entre a extremidade superior deste e o segundo pistão 22. Um terceiro volume V3 de fluido hidráulico está localizado no segundo cilindro 21 entre a extremidade inferior deste e o segundo pistão 22. Um dispositivo de conduto conecta operavelmente a extremidade inferior do primeiro cilindro 11 à extremidade inferior do segundo cilindro 21. Um dispositivo para transporte de gás 70 é conectado à extremidade superior do segundo cilindro 21, e é adaptado para capacitar redução de pressão no segundo cilindro 21 por expelir gás para um de: os circundantes, ou um recipiente adicional ou cilindro. Um arranjo de detecção ou dispositivo 60 é adaptado para medição direta ou indireta de uma posição de equilíbrio de pelo menos um de: o primeiro pistão 12 e a haste do pistão 13, relative a pelo menos um de: a extremidade inferior e extremidade superior do primeiro cilindro 11. Na primeira modalidade da invenção, entre a extremidade superior do primeiro cilindro 11 e o primeiro pistão 12 pode existir vácuo ou gás.

[0063] O dispositivo para transporte de gás 70 pode ser controlado baseado nas medições direta ou indireta a partir do arranjo de detecção 60. Na primeira modalidade da invenção, o arranjo de detecção 60 é um sensor de posição 60 do primeiro pistão 12 disposto no interior do primeiro cilindro 11 para medições diretas. Um modo alternative para controlar o dispositivo para transporte de gás 70 é usar sensores de pressão 61, 62, 63 para medir a pressão em cada volume de gás combinado com um sensor de pressão 65 adaptado para medição da pressão externa, e um sensor de temperatura 64 adaptado para medir a temperatura externa isto é, a pressão dos circundantes. AS leituras dos sensores podem ser usadas para calcular indiretamente a posição de equilíbrio do primeiro pistão 12, e/ou a haste 13 usando uma equação de estado.

[0064] Alternativamente, pelo menos um sensor de pressão 61, 62, 63 adaptado para medição da pressão em cada dos volumes de gás, e pelo menos um sensor de pressão 65 adaptado para medição da pressão externa (isto é, a pressão dos circundantes (por exemplo, o mar ou o oceano)), junto com pelo menos um sensor de temperatura 64 adaptado para medição da temperatura dos circundantes, podem ser usados como o arranjo de detecção de modo a medir indiretamente a posição de equilíbrio do pistão principal ou primeiro pistão 12, e/ou a haste principal 13 no primeiro cilindro 11 relativo a pelo menos uma das extremidades do primeiro cilindro 11. A posição de equilíbrio do primeiro pistão 12 pode então ser calculada baseado na(s) relação(ões) matemática(s) apropriada(s), e/ou equação(ões).

[0065] É também possível controlar o fluido hidráulico ou o dispositivo de transporte de gás 70 quando tendo em mente que a força líquida na carga útil deve ser constante. Isto pode ser alcançado por regulação da pressão no lado superior do primeiro pistão 12. Quando a pressão no lado inferior do primeiro pistão 12 aumenta devido à compressão do gás, a pressão no lado superior do primeiro pistão 12 aumentará simultaneamente, de modo que a força líquida será zero.

[0066] O compensador 100 pode adicionalmente compreender, conforme mostrado na figura 4, um tanque de gás T1 tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior. Um volume do primeiro tanque V1 de gás está localizado no interior do the tanque de gás T1 entre a extremidade superior e a extremidade inferior deste. O dispositivo para transporte de gás 70 é adicionalmente conectado ao tanque de gás T1, desse modo, capacitando armazenagem de gás a partir do segundo cilindro 21 pelo transporte de gás entre o segundo cilindro 21 e o tanque de gás T1.

[0067] O compensador 100 pode adicionalmente compreemder, conforme mostrado na figura 5, um quarto cilindro 41 tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior. Um terceiro pistão 42 está localizado no interior do quarto cilindro 41, e é adaptado para oscilação com relação a este. Um quinto volume V5 de gás está localizado no interior do quarto cilindro 41 entre a extremidade inferior deste e o terceiro pistão 42. Um sexto volume V6 de fluido hidráulico está localizado no quarto cilindro 41 entre a extremidade superior deste e o terceiro pistão 42. Um segundo volume V2 de fluido hidráulico está localizado no primeiro cilindro 11 entre a extremidade superior deste e o primeiro pistão 12. Um dispositivo de conduto conecta operavelmente a extremidade superior do primeiro cilindro 11 à extremidade superior do quarto cilindro 41. O dispositivo para transporte de gás 70 é adicionalmente conectado à extremidade inferior do quarto cilindro 41, desse modo, capacitando transporte de gás entre o tanque de gás T1 e o quarto cilindro 41.

[0068] De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o compensador 100 pode compreender adicionalmente um quarto cilindro 41 tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e não tendo um pistão nas mesmas. Um quinto volume V5 de gás está localizado no interior do quarto cilindro 41 entre a extremidade inferior e a extremidade superior deste. Um segundo volume V2 de gás localizado no primeiro cilindro 11 entre a extremidade superior deste e o primeiro pistão 12. Um dispositivo de conduto conecta operavelmente a extremidade superior do primeiro cilindro 11 à extremidade superior do quarto cilindro 41. O dispositivo para transporte de gás 70 é adicionalmente conectado ao quarto cilindro 41, desse modo, capacitando o transporte de gás entre o tanque de gás T1 e quarto cilindro 41.

[0069] O arranjo de detecção 60 para medição de posição direta ou indireta do primeiro pistão 12 pode ser pelo menos um de: um sensor de posição do primeiro pistão 60 adaptado para medição direta da posição de equilíbrio do primeiro pistão 12; um sensor de posição do segundo pistão 60, em um segundo cilindro 21, sendo adaptado para medição indireta da posição de equilíbrio do primeiro pistão 12; e um sensor de posição do terceiro pistão 60, em um quarto cilindro 41, sendo adaptado para medição indireta da posição de equilíbrio do primeiro pistão 12.

[0070] O dispositivo para transporte de gás 70 pode ser pelo menos um compressor de gás acionado por um motor elétrico.

[0071] Alternativamente, o dispositivo para transporte de gás 70 pode ser pelo menos um intensificador de pressão acionado por hidráulicos. Os hidráulicos podem ser, por exemplo, uma bomba hidráulica.

[0072] O compensador 100 pode ser suprido com energia por uma fonte de energia 71. A fonte de energia 71 pode ser pelo menos um conjunto de baterias 71 integrado no compensador 100. Alternativamente, uma fonte de energia 71 na embarcação 102 pode ser conectada ao compensador 100, via um umbilical.

[0073] Os outros pistões 22, 42 podem se mover em velocidades(s) diferente(s) com relação ao primeiro ou pistão principal 12. O movimento entre o primeiro pistão 12 e/ou haste do primeiro pistão 13 é ligado a outro pistão 22 ou 42 por relação(ões) simples ou matemática(s) apropriada(s) e/ou equação(ões).

[0074] Pelo menos um dos cilindros pode ser apresentado ou constituído como um grupo de um número predeterminado de cilindros. O número predeterminado de cilindros pode ser disposto emu ma conexão paralela de modo a aumentar o volume efetivo de pelo menos um dos seguintes: primeiro volume V1 de fluido hidráulico, segundo volume V2 de ou fluido hidráulico ou gás, terceiro volume V3 de fluido hidráulico, quarto volume V4 de gás, quinto volume V5 de gás, sexto volume V6 de fluido hidráulico, e primeiro volume de tanque TV1 de gás.

[0075] De acordo com a invenção, mostrada na figura 6, um compensador de erguimento móvel 100 compreende um atuador 10, consistindo em um primeiro cilindro 11 tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, um primeiro pistão 12 e uma haste do pistão 13. O primeiro pistão 12 está localizado no interior do primeiro cilindro 11, e é adaptado para oscilação com relação a este. A haste do pistão 13 é conectada ao primeiro pistão 12, e se prolongando descendentemente a partir deste através da extremidade inferior do primeiro cilindro 11. Dispositivos de conexão 15 são montados na extremidade superior, e dispositivos de conexão 14 são montados na extremidade inferior do atuador 10, adaptados para conexão do compensador de erguimento móvel 100 a uma embarcação 102 na superfície do mar e uma carga útil 101, mas não limitado somente a estes. Um primeiro volume V1, enchido com fluido hidráulico, está contido no interior do primeiro cilindro 11 entre o primeiro pistão 12 e a extremidade inferior do primeiro cilindro 11. Um segundo volume V2, enchido com gás em qualquer pressão incluindo pressão zero, está contido no interior do primeiro cilindro 11 entre o primeiro pistão 12 e a extremidade superior do primeiro cilindro 11. Um primeiro acumulador de gás 20, consiste em um segundo cilindro 21, tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e um segundo pistão 22 localizado no interior do segundo cilindro 21, e é adaptado para oscilação com relação a este. Um terceiro volume V3, enchido com fluido hidráulico, está contido no interior do segundo cilindro 21 entre o segundo pistão 22 e a extremidade inferior do segundo cilindro 21. Um quarto volume V4, enchido com gas em qualquer pressão, including pressão zero, está contido no interior do segundo cilindro 21 entre o segundo pistão 22 e a extremidade superior do segundo cilindro 21. Um dispositivo de conduto conecta operavelmente a extremidade inferior do primeiro cilindro 11 à extremidade inferior do segundo cilindro 21. Um número de tanques T1, T2, .,.,TN é adaptado para armazenagem de gás em cada volume de tanque TV1, TV2, ., TVN, onde o número de tanques é no mínimo um, mas pode ser qualquer número. Um número de dispositivo de conduto entre cada volume de tanque TV1, TV2, .,TVN e o quarto volume V4, com um número de dispositivo de válvula VA1, VA2, .,VAN em cada dispositivo de conduto adaptado para separação de cada volume de tanque TV1, TV2, .,TVN individualmente a partir do quarto volume V4. Um número de dispositivo de conduto entre cada volume de tanque TV1, TV2, .,TVN e o segundo volume V2, com um número de dispositivo de válvula VB1, VB2, .,VBN em cada dispositivo de conduto adaptado para separação de cada volume de tanque TV1, TV2, . ,.,TVN individualmente a partir do segundo volume V2. As válvulas podem ser operadas manualmente (por exemplo, por um mergulhador ou um ROV), ou automaticamente (por um computador) baseado em programação de lógica e medições de sensor adaptados para medição da posição do primeiro pistão 12 ou segundo pistão, ou ambos, e/ou sensor de pressão adaptado para medição da pressão em pelo menos um volume e/ou a pressão externa. Dispositivos de conduto adicionais que conectam todos os volumes de gás V2, V4, TV1, TV2, ., TVN juntos e adaptados com um número de dispositivos de válvula VC3, VC4, VC5, VC6, ., VC(N+4) adaptados para controle do fluxo entre cada volume individual permite ajuste fino de pressão entre os dois ou mais volumes. Uma válvula VC1 é adaptada para transporte de gás para e dos circundantes de qualquer dos volumes de gás V2, V4, TV1, TV2, ., TVN, via dispositivos de conduto e outras válvulas VC3, VC4, VC5, VC6, ., VC(N+4). Esta válvula pode ser usada para encher ou drenar qualquer volume de gás que é conectado a esta. Um segundo acumulador de gás 30, consiste em um terceiro cilindro 31, tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e um terceiro pistão 32 localizado no interior do terceiro cilindro 31, e adaptado para oscilação com relação a este. Um quinto volume V5, enchido com gas em qualquer pressão incluindo pressão zero, está contido no interior do terceiro cilindro 31 entre o terceiro pistão 32 e a extremidade superior do terceiro cilindro 31. Um sexto volume V6, enchido com fluido hidráulico, está contido no interior do terceiro cilindro 31 entre o terceiro pistão 32 e a extremidade inferior do terceiro cilindro 31. Um terceiro acumulador de gás 40, consiste em um quarto cilindro 41, tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e um quarto pistão 42 localizado no interior do quarto cilindro 41, e adaptado para oscilação com relação a este. Um sétimo volume V7, enchido com gas em qualquer pressão incluindo pressão zero, está contido no interior do quarto cilindro 41 entre o quarto pistão 42 e a extremidade superior do quarto cilindro 41. Um oitavo volume V8, enchido com fluido hidráulico, está contido no interior do quarto cilindro 41 entre o quarto pistão 42 e a extremidade inferior do quarto cilindro 41. Dispositivos de conduto entre o quinto volume V5 e outros volumes de gás V2, V4, TV1, TV2, ..., TVN, circundantes adaptados com uma válvula VC2 para controle de fluxo dentro e fora do quinto volume V5, via uma válvula VC2 e outras válvulas VC1, VC3, VC4, VC5, VC6, ., VCN+4. Dispositivos de conduto entre o oitavo volume V8 e o sexto volume V6 são ajustados com um dispositivo para transporte de fluido 50 que permite fluxo de gás entre qualquer dois conjuntos de volumes incluindo os circundantes, mesmo quando o gradiente de pressão está em desfavorecimento de fluxo na direção desejada. Isto é feito deixando o gás no quinto volume V5 por abertura da válvula VC2, bem como a válvula a partir do volume que se deseja para reduzir pressão no interior, em seguida, a válvula VC2, mais a outra válvula, é fechada, o dispositivo para transporte de fluido 50 transporta fluido no sexto volume V6, e comprime o gás no quinto volume V5, em seguida, o gás comprimido é transportado no volume que se deseja para aumentar a pressão no interior por abertura da válvula VC2 e da válvula conectada ao volume que se deseja aumentar a pressão no interior. Alguns volumes do compensador podem ter fluidos diferentes ou nenmhum fluido, e ainda mantêm a função do compensasor. É possível e provável de ser feito que um acumulador, atuador ou tanque é adicionado em paralelo ou uma conexão em série a qualquer dos acumuladores, atuatores ou tanques definidos para aumentar o volume ou capacidade.

Claims

1. Compensador de erguimento móvel (100) provido com um dispositivo de fixação (15) para suspensão do compensador de um dispositivo de suporte de carga (102) e um dispositivo de fixação (14) para transporte de uma carga útil (101), compreende uma parte de compensação de erguimento passivo e, possivelmente, uma parte de compensação de erguimento ativo, e sendo associadas com um arranjo de sensor que produz sinais de entrada para uma unidade de controle e uma fonte de energia (71), em que o compensador (100) incorpora uma bomba de gás e/ou dispositivo de motor (70), que afeta a parte de compensação de erguimento passivo, produzindo sinal(is) de entrada para o dispositivo de bomba de gás (70), baseado nos sinais de entrada recebidos do arranjo de sensor, para capacitar fluxo de gás em direção a um volume com uma pressão mais alta, o compensador de erguimento móvel (100) compreendendo ainda: um atuador (10), consistindo em um primeiro cilindro (11) tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior; um primeiro meio de conexão (15) montado na extremidade superior do primeiro cilindro (11), e adaptado para conexão do primeiro cilindro (11) a um de: uma embarcação (102) na superfície do mar e uma carga útil (101); um primeiro pistão (12) localizado no interior do primeiro cilindro (11) e adaptado para oscilar com relação a este; uma haste do pistão (13) conectada ao primeiro pistão (12) e se prolongando descendentemente deste através da extremidade inferior do primeiro cilindro (11); um segundo meio de conexão (14) adaptado para fixar a haste do primeiro pistão (13) à embarcação (102) na superfície do mar, ou uma carga útil (101), e localizado na extremidade inferior do primeiro cilindro (11); um primeiro volume (V1), enchido com fluido hidráulico, contido no interior do primeiro cilindro (11) entre o primeiro pistão (12) e a extremidade inferior do primeiro cilindro (11); um segundo volume (V2), enchido com, ou fluido hidráulico, ou gás (em qualquer pressão incluindo pressão zero - compensador de erguimento móvel), contido no interior do primeiro cilindro (11) entre o primeiro pistão (12) e a extremidade superior do primeiro cilindro (11); um primeiro acumulador de gás (20), consistindo em um segundo cilindro (21) tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior; um segundo pistão (22) localizado no interior do segundo cilindro (21), e adaptado para oscilar com relação a este; um terceiro volume (V3), enchido com fluido hidráulico, contido no interior do segundo cilindro (21) entre o segundo pistão (22) e a extremidade inferior do segundo cilindro (21); um quarto volume (V4), enchido com gás (em qualquer pressão incluindo pressão zero) contido no interior do segundo cilindro (21) entre o segundo pistão (22) e a extremidade superior do segundo cilindro (21); um meio de conduto que conecta operavelmente o primeiro volume (V1) ao terceiro volume (V3); um meio (17) ou uma válvula (VC1) adaptada para transporte de gás / para transporte de gás conectada ao quarto volume (V4) do segundo cilindro (21), e capacitando redução de pressão no segundo cilindro (21) por expelir gás a um dos circundantes, ou um recipiente adicional ou cilindro; um arranjo de detecção (60) adaptado para medição da posição de pelo menos um de: o primeiro pistão (12) e a haste do pistão (13), relativo a pelo menos um de: a extremidade inferior e extremidade superior do primeiro cilindro (11); um meio para transporte de gás (17), conectado à extremidade superior do segundo cilindro (21), é adicionalmente conectado a um tanque de gás (T1), desse modo, capacitando armazenagem de gás a partir do primeiro acumulador de gás (20) por transporte de gás entre o segundo cilindro (21) e o tanque de gás (T1); caracterizado pelo fato de que o compensador de erguimento móvel (100) compreende ainda: um tanque de gás ou um acumulador (40), consistindo em quarto cilindro (41) tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior; um quinto volume (V5) de gás localizado no interior do quarto cilindro (41) entre a extremidade inferior deste e a extremidade superior deste; um segundo volume (V2) de gás localizado no primeiro cilindro (11) entre a extremidade superior deste e o primeiro pistão (12); um meio de conduto operavelmente conectando a extremidade superior do primeiro cilindro (11) à extremidade superior do quarto cilindro (41); onde o meio para transporte de gás (17), conectado ao tanque de gás (T1), é adicionalmente conectado ao quarto cilindro (41), desse modo, capacitando transporte de gás entre o tanque de gás (T1) e quarto cilindro (41); ou o compensador de erguimento móvel (100) compreende ainda: um tanque de gás ou um acumulador (40), consistindo em quarto cilindro (41) tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior; um terceiro pistão (42) localizado no interior do quarto cilindro (41), e adaptado para oscilação com relação a este; um quinto volume (V5) de gás localizado no quarto cilindro (41) entre a extremidade inferior deste e o terceiro pistão; um sexto volume (V6) de fluido hidráulico localizado no quarto cilindro (41) entre a parte superior deste e o terceiro pistão (42); um segundo volume (V2) de fluido hidráulico localizado no primeiro cilindro (11) entre a extremidade superior deste e o primeiro pistão (12); um meio de conduto operavelmente conectando a extremidade superior do primeiro cilindro à extremidade superior do quarto cilindro (41); onde o meio para transporte de gás (17), conectado ao tanque de gás (T1), é adicionalmente conectado à extremidade inferior do quarto cilindro (41), desse modo, capacitando transporte de gás entre o tanque de gás (T1) e quarto cilindro (41).

2. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de energia (71) e/ou a unidade de controle formam uma parte integral do compensador.

3. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o compensador de erguimento móvel (100) é autossuportado sem qualquer conexão elétrica externa ou conexão de fluido à uma embarcação de superfície, ou conexão à uma unidade de alta pressão externamente disposta.

4. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o compensador compreende pelo menos um atuador (10) e um acumulador (20), e que o dispositivo de transporte de fluido hidráulico afeta diretamente ou indiretamente pressões que aparecem no atuador (10) e/ou acumulador (20).

5. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que para uso em ambientes marinhos, compreendendo um atuador (10) provido com um pistão oscilante (12) movelmente disposto em um volume no interior do atuador (10), dividindo o volume em um primeiro volume (V1) de fluido hidráulico, e um segundo volume (V2) de fluido hidráulico ou gás; uma haste do pistão (13) fixada com uma extremidade ao pistão (12) e com uma extremidade oposta se prolongando para fora através de uma parede terminal do atuador (10), um acumulador (20) provido com um pistão (22) que oscila em um volume no interior do acumulador que divide o acumulador (20) em dois volumes, um terceiro volume (V3) de fluido hidráulico e um quarto volume (V4) de gás, e um arranjo de conduto que proporciona comunicação de fluido entre o atuador (10) e o acumulador (20), compreendendo adicionalmente que o compensador (100) é provido com um dispositivo de transporte de gás (70) configurado para afetar a pressão em um dos volumes no interior do atuador (10), diretamente ou indiretamente, e com um arranjo de sensor (60) para medição direta ou indireta da posição de um de: o pistão (12) no atuador (10), ou o pistão (22) no acumulador (20), relativo a pelo menos uma da extremidade inferior ou da extremidade superior do volume, controlando a pressão produzida pelo dispositivo de transporte de gás (70).

6. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de detecção (60) é adaptado para medição direta ou indireta da posição de equilíbrio de pelo menos equilíbrio de menos um dos pistões.

7. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um número de tanques (T1, T2,...,TN), adaptados para armazenagens de gás em cada volume de tanque (TV1, TV2,...,TVN); onde o número de tanques é no mínimo um.

8. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: o arranjo de detecção (60) adaptado para medição direta ou indireta de uma posição de equilíbrio de pelo menos um de: o primeiro pistão (12) e a haste do pistão (13), relativos a pelo menos um de: a extremidade inferior e extremidade superior do primeiro cilindro (10), onde o meio para transporte de gás (17) é controlado baseado nas medições direta ou indireta a partir do arranjo de detecção (60).

9. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o arranjo de detecção (60) para medição de posição direta ou indireta do primeiro pistão (12) é pelo menos um de: um sensor de posição do primeiro pistão (60) adaptado para medição direta da posição de equilíbrio do primeiro pistão (12): um sensor de posição do segundo pistão (60), em um segundo cilindro (21), sendo adaptado para medição indirera da posição de equilíbrio do primeiro pistão (12); e um sensor de posição do terceiro pistão (60), em um quarto cilindro (41), sendo adaptado para medição indireta da posição de equilíbrio do primeiro pistão (12).

10. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o meio para transporte de gás (17) é pelo menos um compressor de gás acionado por um motor elétrico.

11. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o meio para transporte de gás (17) é pelo menos um intensificador de pressão acionado por hidráulicos.

12. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma fonte de energia (18) sendo pelo menos um conjunto de baterias integrado no compensador de erguimento móvel (100).

13. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que uma fonte de energia (18) na embarcação (102) é conectada ao compensador (100), via um umbilical.

14. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos cilindros é constituído de um número predeterminado de cilindros dispostos em conexão paralela de modo a aumentar o volume efetivo de pelo menos um dos seguintes: primeiro volume (V1) de fluido hidráulico, segundo volume (V2) de ou fluido hidráulico ou gás, terceiro volume (V3) de fluido hidráulico, quarto volume (V4) de gás, quinto volume (V5) de gás, sexto volume (V6) de fluido hidráulico e volume do primeiro tanque (TV1) de gás.

15. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um número de meio de conduto entre cada volume de tanque (TV1, TV2,...,TVN) e o quarto volume (V4), com um número de meios de válvula (VA1, VA2,.,VAN) em cada meio de conduto adaptado para separação de cada volume de tanque (TV1, TV2,.,TVN) individualmente a partir do quarto volume (V4); um número de meio de conduto entre cada volume de tanque (TV1, TV2,.,TVN) e o quarto volume (V4), com um número de meios de válvula (VB1, VB2,.,VBN) em cada meio de conduto adaptado para separação de cada volume de tanque (TV1, TV2,.,TVN) individualmente a partir do segundo volume (V2).

16. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com as reivindicações 7, 8 e 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: arranjo de sensor (60) adaptado para medição da posição do primeiro pistão (12) e o segundo pistão (22).

17. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7 e 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio de sensor de pressão adaptado para medição da pressão em pelo menos um volume e/ou a pressão externa.

18. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16 e 17, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio de conduto que conecta todos os volumes de gás (V2, V4, TV1, TV2,..., TVN) juntos e adaptados com um número de meios de válvula (VC3, VC4, VC5, VC6,..., VC(N+4)) adaptados para controle de fluxo entre cada volume individual.

19. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16, 17 e 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma válvula (VC1) adaptada para transporte de gás para e a partir dos circundantes de qualquer dos volumes de gás (V2, V4, TV1, TV2,..,TVN), via meio de conduto e outras válvulas (VC3, VC4, VC5, VC6,.,VC(N+4)).

20. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16, 17, 18 e 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um segundo acumulador de gás (30), consistindo em um terceiro cilindro (31), tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e um terceiro pistão (32) localizado no interior do terceiro cilindro (31), e adaptado para oscilação com relação a este; um quinto volume (V5), enchido com gás em qualquer pressão incluindo pressão zero, contido no interior do terceiro cilindro (31) entre o terceiro pistão (32) e a extremidade superior do terceiro cilindro (31); um sexto volume (V6), enchido com fluido hidráulico, contido no interior do terceiro cilindro (31) entre o terceiro pistão (32) e a extremidade inferior do terceiro cilindro (31); um terceiro acumulador de gás (40), consistindo em um quarto cilindro (41), tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e um quarto pistão (42) localizado no interior do quarto cilindro (41) e adaptado para oscilação com relação a este; um sétimo volume (V7), enchido com gás em qualquer pressão incluindo pressão zero, contido no interior do quarto cilindro (41) entre o quarto pistão (42) e a extremidade superior do quarto cilindro (41); um oitavo volume (V8), enchido com fluido hidráulico, contido no interior do quarto cilindro (41) entre o quarto pistão (42) e a extremidade inferior do quarto cilindro (41); meio de conduto entre o oitavo volume (V8) e o sexto volume (V6) ajustado com um meio para transporte de fluido (50); meio de conduto entre o quinto volume (V5) e outros volumes de gás (V2, V4, TV1, TV2, ..., TVN, circundantes) adaptado com uma válvula (VC2) para controle de fluxo dentro e fora do quinto volume (V5), via uma válvula (VC2) e outras válvulas (VC1, VC3, VC4, VC5, VC6, ., VC(N+4)).

21. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16, 17, 18, 19 e 20, caracterizado pelo fato de que todas as válvulas e os meios para transporte de fluido (50) são controlados por um computador baseado em programação lógica que conta com entrada de meio de sensor (qualquer medição de pressão ou de posição).

22. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20 e 21, caracterizado pelo fato de que óleo é substituído por qualquer fluido ou vácuo.

23. Compensador de erguimento móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 e 22, caracterizado pelo fato de que um acumulador, atuador ou tanque é adicionado em paralelo ou uma conexão em série a qualquer dos acumuladores, atuadores ou tanques definidos.