BRPI0619946B1

BRPI0619946B1 - navio

Info

Publication number: BRPI0619946B1
Application number: BRPI0619946A
Authority: BR
Inventors: Willem Jacob van der Velde; Willem Johannes Alain Wassink; Johan Albert Commandeur
Original assignee: Seaway Heavy Lifting Engineering B.V.; Gustomsc Resources B.V
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2018-10-09
Also published as: CN101365621B; US8960116B2; WO2007069897A1; AU2006325588A1; NO20083019L; KR20080089365A; BRPI0619946A2; ATE431797T1; EP1960256A1; MX2008007720A; KR101331294B1; NO338346B1; AU2006325588B2; MY148240A; EP1960256B1; DE602006006927D1; CN101365621A; US20080295756A1; DK1960256T3

Abstract

navio. navio compreendendo um casco de uma superficie substancialmente fechada, tendo no nível de convés uma grua de elevação, tanques de lastro dentro do casco, e uma unidade de controle de lastro para admitir água aos tanques de lastro para alterar o calado do navio, em que o casco tem uma seção inferior estreita tendo primeira largura sobre uma altura a partir do nível de quilha para um nível de alargamento, e uma seção inferior têm uma maior largura que a seção inferior, estendendo-se do nível de alargamento para cima em direção ao nível de convés, em que a unidade de controle de lastro é adaptada para lastrear o navio para ter um nível de calado relativamente raso em um modo de trânsito, de modo que a seção superior larga está acima do nível de água, enquanto o navio está se deslocando, e para lastrear o navio para um nível de calado relativamente profundo em um modo de elevação, de forma que o nível de alargamento esteja abaixo do nível de água, pelo menos quando o navio está substancialmente estacionário e a grua está em sua posição de elevação. o modo de calado raso provê velocidade de trânsito elevada e melhores características de movimento para melhor capacidade de operação, tal como durante operações de deposição de tubos. o nível de calado raso provê estabilidade aperfeiçoada durante operações de elevação.

Description

(54) Título: NAVIO (51) lnt.CI.: B63B 1/04; B63B 35/03; B63B 35/44 (30) Prioridade Unionista: 14/12/2005 EP 05112166.3 (73) Titular(es): SEAWAY HEAVY LIFTING ENGINEERING B.V.. GUSTOMSC RESOURCES B.V (72) Inventor(es): WILLEM JACOB VAN DER VELDE; WILLEM JOHANNES ALAIN WASSINK; JOHAN ALBERT COMMANDEUR (85) Data do Início da Fase Nacional: 17/06/2008

1/9 “NAVIO” [0001] A invenção refere-se a um navio compreendendo um casco de uma superfície substancialmente fechada tendo no nível de convés uma grua de elevação, tanques de lastro dentro do casco e um sistema de controle de lastro para admitir água aos tanques de lastro para alterar o calado do navio. [0002] É conhecido colocar em flutuação construções mar afora, tais como estruturas de suporte para plataformas semi-submersíveis, em um nível de calado relativamente raso, enquanto a estrutura de suporte semisubmersível é rebocada por meio de um ou mais rebocadores. A estrutura de suporte compreende dois corpos de flutuação paralelos substancialmente horizontais, que podem servir como lastro, e colunas de suporte verticais repousando sobre os corpos de flutuação. No sítio de deposição, a estrutura de suporte é sujeita à ação de lastro para um nível de calado relativamente profundo, de modo que uma configuração estável com um baixo centro de gravidade é obtida. Uma superestrutura portando equipamento de processamento e/ou exploração de hidrocarboneto e alojamentos de tripulação é fixada nas colunas da estrutura de suporte por meio de uma grua a uma segura distância acima do nível de água.

[0003] Barcaças de elevação para elevar as superestruturas de plataformas de óleo ou gás podem ter uma capacidade de elevação de 1200 toneladas ou superior, e precisam operar em mares tranqüilos. As barcaças de elevação são relativamente largas para alta estabibdade. Esta largura aumentada, todavia, toma estas barcaças suscetíveis a momentos de onda, pois a freqüência natural destes largos navios é próxima ao período de onda médio de em tomo de 7-8 s. Conseqüentemente, os conhecidos navios e barcaças de elevação têm uma janela de operação limitada, e serão sujeitos a indesejados movimentos de balanço sob todas as condições.

[0004] Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção prover um navio de elevação com propriedades de navegação aperfeiçoadas e reduzidos

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2/9 movimentos de balanço. É um outro objetivo da invenção prover um navio de elevação que pode ser empregado para a deposição de tubos ou preparações de elevação ou operação de construção geral em mar relativamente alto. É novamente uma finalidade da presente invenção prover um navio de elevação multifuncional que tem uma grande janela de operação e limitado tempo de inatividade.

[0005] Para esta finalidade, o navio da presente invenção é caracterizado pelo fato de que o casco tem uma seção inferior estreita tendo a primeira largura estendendo-se sobre uma altura a partir do nível de quilha para um nível de alargamento, e uma seção superior tendo uma maior largura que a seção inferior, estendendo-se do nível de alargamento para cima em direção ao nível de convés, em que o sistema de controle de lastro é adaptado para lastrear o navio para ter um calado relativamente raso em um modo de calado raso, de modo que a seção superior larga está acima do nível de água, e para lastrear o navio para um nível de calado relativamente profundo em um modo de elevação, de forma que o nível de alargamento esteja abaixo do nível de água, pelo menos quando o navio está substancialmente estacionário e a grua está em sua posição de elevação.

[0006] Quando o navio não é sujeito à ação de lastro, a Unha d’água será definida por meio da seção inferior estreita, de modo que o navio tem favorável comportamento de movimento no modo de calado raso para velocidade de trânsito mais alta e condições operacionais (outras que não elevação). Preferivelmente, períodos de balanço operacionais serão maiores que 12 s, preferivelmente maiores que 14 s. Durante trânsito, a grua pode estar em uma posição de trânsito substancialmente horizontal, o braço estendendo-se ao longo do nível do convés. Velocidades operacionais de, por exemplo, 15 nós ou mais altas são atingidas. Também atividades de preparação antes da elevação de objetos pesados (inclusive de operação da grua para manuseio de menores cargas) podem ser executadas no modo de

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3/9 calado raso do navio com reduzidos movimentos de balanço, durante os quais o navio pode estar substancialmente estacionário, atracado, sob posicionamento dinâmico ou navegação em velocidades relativamente baixas. Desta maneira, a janela operacional é aumentada em comparação com navios com grua que podem somente ser operados em uma única largura relativamente grande.

[0007] Durante operações de elevação, o navio está substancialmente estacionário e é sujeito à ação de lastro de modo que a seção relativamente larga está submersa, por exemplo, entre 2m e 3m abaixo do nível de água. O braço da grua é colocado para cima e cargas de, por exemplo, até 5000 toneladas, podem ser elevadas em uma maneira estável. No modo de elevação, o período de balanço é reduzido em comparação com o modo de trânsito para, por exemplo, aproximadamente 10-12 s e comparável com os conhecidos navios e barcaças de elevação barcaças, durante a elevação.

[0008] Preferivelmente, o casco tem uma seção transversal geralmente em forma de T de modo que uma alteração abrupta entre a seção superior larga e a seção inferior mais estreita é atingida e uma alteração entre o modo de calado raso e o modo de elevação requer uma alteração relativamente pequena em nível de calado. A seção transversal em forma de T também resulta em dois modos de operação claramente definidos, os quais não são dependentes do nível de calado, tal como é o caso de um casco que, por exemplo, tem uma alteração gradual em largura quando passa da seção inferior para a seção superior do navio. As partes transversais do casco em forma de T podem, por exemplo, ser formadas por meio de extensões laterais na direção longitudinal.

[0009] O navio de acordo com a invenção pode ter uma largura na seção inferior de entre 0,6 e 0,9 vezes a largura da seção superior, preferivelmente entre 0,6 vezes e 0,8 vezes, no máximo preferivelmente entre 0,7 e 0,8 vezes a largura de a seção superior. A altura da seção superior H_u pode ser entre 0,2 e

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0,5 vezes a altura Ho do nível de quilha para o nível de convés, preferivelmente entre 0,2 e 0,4 vezes a altura Ho, no máximo preferivelmente entre 0,3 e 0,4 vezes a altura Ho. A seção superior de largura relativamente grande compreende duas extensões laterais longitudinais estendendo-se do local da grua sobre o navio, preferivelmente entre 0,5 e 0,9 vezes o comprimento do navio Lo, mais preferivelmente entre 0,6 e 0,8 vezes, no máximo preferivelmente entre 0,7 e 0,8 vezes o comprimento Lo. Um exemplo de um navio de acordo com a invenção tem um comprimento total de, por exemplo, 180 m, uma largura da seção inferior de 36 m, uma largura de a seção superior de 47 m e uma altura do nível de convés até o nível de quilha de 18 m.

[00010] A grua pode estar situada próxima à popa do navio, de forma que, no modo de trânsito, o braço seja suportado sobre o convés do navio. Em uma forma de construção preferida, o navio, além de ter capacidades de elevação, é planejado como um navio de deposição de tubo, uma trajetória de transporte de tubo estendendo-se em uma direção de comprimento do navio embaixo da grua. No modo de calado raso, segmentos de tubo podem ser conectados e o tubo pode ser alimentado ao longo da Unha de desprendimento para o leito do mar. Como o modo de calado raso resulta em reduzidos movimentos de balanço, as operações de deposição de tubo podem ser continuadas sob estados de mar alto, sem a necessidade de abandonar o tubo. Em uma forma de construção, um ponto de saída de tubo é situado na popa, a trajetória de transporte de tubo no modo de elevação sendo posicionado abaixo do nível de água, o ponto de saída sendo fechado por meio de portas estanques a água. A Unha de desprendimento para o tubo é situada abaixo do nível de convés, deixando área livre para cargas volumosas sobre o convés. Durante operações de elevação, o ponto de saída de tubo é vedado, por exemplo, por meio de uma porta dupla estanque a água.

[00011] Em uma forma de construção de acordo com a invenção, tanques

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5/9 de lastro inferiores são situados na seção inferior e tanques de lastro superiores são situados na seção superior, os tanques de lastro superiores e inferiores sendo enchidos e esvaziados por meio do sistema de controle de lastro, os tanques de lastro superiores provendo um momento de antiademamento durante a elevação, enquanto os tanques de lastro inferiores são usados para controle de calado. Os tanques de lastro separados, situados em diferentes níveis, permitem posicionamento ótimo do centro de gravidade e flutuação do navio por meio do sistema de controle de lastro, para serem adaptados de forma ótima à operação específica, seja no trânsito, deposição de tubo ou na elevação.

[00012] Um convés duplo é preferivelmente suportado no topo de tanques de lastro substancialmente planos, com o convés superior (de trabalho) a uma distância a partir do topo dos tanques. Estruturas de reforço externas no topo de tanque provêm rigidez e estabilidade. Como estruturas de suporte não têm que ser incluídas dentro dos tanques de lastro, nenhum ar é aprisionado em bolsas de ar dentro dos tanques de lastro durante a operação de lastro, o que resulta em movimento de água nos tanques ser excluído, pelo que maior estabilidade à atingida. A configuração de convés duplo também permite soldagem no convés superior, sem danificar o revestimento anticorrosão no topo de tanque.

[00013] Em uma forma de construção, meios de contrapeso são providos sobre a grua para colocar o centro de gravidade da grua e uma carga relativamente pequena, sobre um eixo geométrico vertical de rotação da grua. Desta maneira, a grua pode elevar pequenas cargas, tais como, por exemplo, até 100 toneladas, sem adernar, quando o navio está no modo de trânsito, enquanto tem uma liberdade de rotação de 360°.

[00014] Algumas formas de construção de um navio multifuncional de elevação e deposição de tubo, de calado duplo, de acordo com a presente invenção, serão explicadas em detalhe com referência aos desenhos

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6/9 acompanhantes. Nos desenhos:

a figura 1 mostra uma vista lateral de um navio de deposição de tubo e elevação, de calado duplo, de acordo com a invenção, as figuras 2 e 3 mostram uma vista superior do convés superior e do convés de deposição de tubo, respectivamente, do navio da figura 1, a figura 4 mostra, uma vista traseira do navio da figura 1, a figura 5 mostra uma vista inferior em perspectiva de um navio de acordo com a invenção, a figura 6 mostra uma vista em seção transversal esquemática, transversa, e as figuras 7 e 8 mostram vistas em perspectiva de um navio de acordo com a invenção em um modo de elevação e em um modo de calado raso, respectivamente.

[00015] A figura 1 mostra um navio multifuncional de elevação e deposição de tubo 1 tendo uma grua 2 sobre o convés e uma Unha de desprendimento 3 para depositar um tubo ou cabo 4 sobre o leito do mar 5. O braço 6 da grua 2 pode estar em uma posição de elevação 8, em que ele está na vertical, ou pode estar na posição de trânsito 9, na qual ele se estende geralmente paralelo ao convés 10 do navio.

[00016] O casco 12 do navio é de uma superfície substancialmente fechada. Sob superfície fechada é entendido que o casco não tem uma estrutura colunar perfurando a Unha d’água mas tem com a Unha d’água um contorno fechado. O casco 12 tem uma seção inferior relativamente estreita 26 de altura Hi e uma seção superior relativamente larga 27 de altura Hu. A seção superior larga é formada por meio de extensões laterais 25 estendendose de um nível de alargamento 28 até o nível de convés 16. A altura total do navio 1, entre nível de quilha 15 e nível de convés 16, é indicada como Ho. [00017] At nível de quilha 15, o navio é, na popa 20, provido com propulsores 17 para propulsão e com propulsoras 18 e 19 para

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Ί/9 posicionamento dinâmico e manutenção de estação. Defensas 18' e 18 estão situadas nos diferentes níveis de calado Dl, D2 para manutenção de distância tanto no modo de trânsito quanto no modo de elevação.

[00018] Esquematicamente indicado está um sistema de controle de calado 30, compreendendo meios de computação e um dispositivo de alimentação de dados, o qual controla bombas que suprem água para os tanques de lastro superiores e inferiores 31,32, como esquematicamente indicado por meio da linha 33, que significa uma Unha de controle elétrica ou eletro-óptica. Por meio do sistema de controle de calado 30, os tanques de lastro 31, 32 podem ser seletivamente cheios para obter um nível de calado raso Dl, no qual a seção superior larga 27 está acima do nível de água. No nível de calado Dl, a Unha de desprendimento 35 para deposição dos tubos 4 está acima do nível de água. No trânsito, no nível de calado Dl, a grua 2 está em uma posição bloqueada na qual o braço 6 repousa sobre um suporte 36. Em situações operacionais no calado Dl, a grua 2 pode estar em uso, com o braço 6 elevado. Os tanques 31, 32 são sujeitos à ação de lastro em uma tal maneira que ótimo comportamento de balanço durante a deposição de tubo é obtido. Os tanques de lastro 31 se estendem ao longo de todo o comprimento das extensões laterais 25.

[00019] No lastreamento dos tanques 32 por meio do sistema de controle de lastro 30 para o nível de calado de elevação D2, as extensões laterais 25 da seção superior larga 27 são parcialmente submersas, por exemplo, por uma profundidade de 2 m. A Unha de desprendimento 35 está agora situada abaixo do nível de água, a abertura de saída de popa 45 da linha de desprendimento sendo fechada por meio de uma porta estanque a água 40. Agora, o braço da grua 2 pode ser elevado, e cargas podem ser içadas. Compartimentos de lastro dinâmico 31 estão presentes dentro do casco 12 para formar um contrapeso para a carga e prevenir ademamento, os compartimentos sendo cheios sob o controle do sistema de controle de lastro 30, na dependência da posição

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8/9 angular da grua 2.

[00020] A figura 2 ilustra o convés de grua 10, a grua sendo girada ligeiramente em tomo de seu eixo geométrico vertical de rotação 41. Tanques de lastro dinâmico 31,31', os quais se estendem na seção traseira 45, são enchidos ou esvaziados sob o controle do sistema de controle de lastro 30 para prevenir ademamento do navio na elevação ou içamento de uma carga. [00021] Na figura 3, a Unha de desprendimento 35 para operações de deposição de tubo é mostrada, o tubo saindo do navio 1 na popa 20 através de aberturas de saída 45 (sobre uma construção de braço de suporte que não é mostrada no desenho). As extensões laterais 25, 25' compreendem tanques de lastro 31, 31' e se estendem ao longo do comprimento L_s de, por exemplo, 134 m, em um comprimento total Lo do navio 1, de proa 47 à popa 20, de 183 m. [00022] Como pode ser visto na figura 4, a grua 2 compreende uma unidade de lastro 50 que é usada para manter o centro de gravidade da grua e de pequenas cargas, por exemplo, até 100 toneladas, sobre o eixo geométrico de rotação vertical 41, de modo que uma rotação de 360° sob manuseio de pequena carga com ademamento zero é possível para o nível de calado mais raso Dl. Como mostrado na figura 4, a abertura de saída 45 está abaixo do nível de água, no nível de calado de elevação D2, e é, neste caso, fechada por meio de uma porta estanque a água 40. A altura de nível de convés Ho é, por exemplo, 18 metros, a altura H_u das extensões laterais 25 na metade do navio, por exemplo, 6 m. A parte inferior das extensões laterais é situada a uma altura H1 de, por exemplo, 9 m, e a largura de extensão lateral Ws é, por exemplo, 5 m.

[00023] A figura 5 fornece uma visão geral da forma de casco do navio da presente invenção. Como pode ser visto na figura 6, o convés de trabalho principal 10 é suportado a uma distância a partir do topo plano 50 dos tanques 31, através de vigas 51. No espaço entre o convés 10 e o topo 50' dos tanques, que pode ter uma altura de, por exemplo, 2,1 m, tubos de ventilação de ar 52,

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9/9 estão situados. Uma vez que as vigas 51 são externas aos tanques de lastro 51, elas provêm reforço para ditos tanques, sem causar aprisionamento de ar no topo dos tanques, aprisionamento de ar este que pode conduzir a instabilidades. Além disto, soldagem no convés superior (de trabalho) é possível, sem danificar o revestimento de anti-corrosão do topo dos tanques. A seção inferior 26 pode ser vista como tendo uma largura Wj de, por exemplo, 35 m, enquanto a seção superior 27 tem uma largura W_t de 46 m, cada extensão lateral 25, 25’ tendo uma largura W_s de 5,5 m.

[00024] Finalmente, as figuras 7 e 8 mostram esquematicamente o navio 1 em um modo de trânsito, no nível de calado raso Dl, e no modo de elevação, no nível de calado profundo D2. Deve ser notado que, embora os exemplos se refiram para a operação no modo de calado raso para deposição de tubo, outras operações podem ser consideradas, tal como preparação de elevação, construção geral e serviços de acomodação.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Navio (1) compreendendo um casco (12) de uma superfície substancialmente fechada tendo no nível de convés (16) uma grua de elevação (2), tanques de lastro (31,32) dentro do casco (12) e uma unidade de controle de lastro (30) para admitir água aos tanques de lastro para alterar o calado do navio, caracterizado pelo fato de que o casco (12) tem uma seção inferior estreita (26) tendo primeira largura (Wi) sobre uma altura (Hi) do nível de quilha (15) para um nível de alargamento (28), e uma seção superior (27) tem uma maior largura (W_t) que a seção inferior (26), estendendo-se do nível de alargamento (28) para cima em direção ao nível de convés (16), em que a unidade de controle de lastro (30) é adaptada para lastrear o navio para ter um nível de calado relativamente raso (Dl) em um modo de trânsito, de modo que a seção superior larga (27) está acima do nível de água, enquanto o navio está se deslocando, e para lastrear o navio para um nível de calado relativamente profundo (D2) em um modo de elevação, de forma que o nível de alargamento (28) esteja abaixo do nível de água, pelo menos quando o navio está substancialmente estacionário e a grua (2) está em sua posição de elevação.
2. Navio (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma seção transversal do casco (12) é de forma geralmente configurada em T.
3. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a largura (Wi) da seção inferior (26) é entre 0,6 e 0,9 vezes a largura (W_t) da seção superior, preferivelmente entre 0,6 vezes e 0,8 vezes, no máximo preferivelmente entre 0,7 e 0,8 vezes a largura da seção superior.
4. Navio (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a altura (H_u) da seção superior (27) é entre 0,2 e 0,5 vezes a altura (Hq) do nível de quilha (15) para o nível de convés (16), preferivelmente entre

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0,2 e 0,4 vezes a altura (Ho), no máximo preferivelmente entre 0,3 e 0,4 vezes a altura (Ho).
5. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

4, caracterizado pelo fato de que a seção superior (27) compreende duas extensões laterais longitudinais (25, 25’) estendendo-se do local da grua sobre o navio preferivelmente entre 0,5 e 0,9 vezes o comprimento (L0) do navio, mais preferivelmente entre 0,6 e 0,8 vezes, no máximo preferivelmente entre 0,7 e 0,8 vezes o comprimento (Lo).
6. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

5, caracterizado pelo fato de que o local das extensões laterais (25) é correlacionado com o local da grua (2) para criar flutuação no local da grua (2).
7. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

6, caracterizado pelo fato de que uma trajetória de transporte de tubo (35) se estende em uma direção de comprimento do navio, embaixo da grua (2).
8. Navio (1) de acordo com a reivindicação 7, um ponto de saída de tubo (45) sendo posicionado na popa (20), a trajetória de transporte de tubo (35) no modo de elevação sendo posicionado abaixo do nível de água, o ponto de saída sendo fechado por meio de um membro de vedação que pode ser aberto (40).
9. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que tanques de lastro inferiores (32) são situados na seção inferior (26) e tanques de lastro superiores (31) são situados na seção superior (27), os tanques de lastro superiores e inferiores (31,32) sendo enchidos e esvaziados sob controle da unidade de controle de lastro (30), os tanques de lastro superiores (31) provendo um momento de anti-ademamento durante a elevação, enquanto os tanques de lastro inferiores (32) controlam o calado do navio.
10. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

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9, caracterizado pelo fato de que compreende um convés (10) a uma distância, suportado sobre tanques de lastro substancialmente planos (31).
11. Navio (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

10, caracterizado pelo fato de que meios de contrapeso (50) são providos sobre a grua para colocar o centro de gravidade da grua e uma carga relativamente pequena, sobre um eixo geométrico vertical (41) de rotação da grua.
12. Navio (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter propriedades de baixa resistência em níveis de calado raso resultando em uma alta velocidade de trânsito ou baixo consumo de combustível durante trânsito.

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Fig 1

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Fig 6

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Fig 8