BRPI0706564B1

BRPI0706564B1 - Sistema de amarração

Info

Publication number: BRPI0706564B1
Application number: BRPI0706564-7A
Authority: BR
Inventors: Hans Oigarden; Karl Christian Stromsem; Fred Olsen
Original assignee: Fobox As
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2019-06-25
Also published as: EP1979225B1; BRPI0706564A2; WO2007081221A1; MX2008009139A; CA2637358C; ZA200805994B; AU2007205290B2; EP1979225A4; BRPI0706564B8; EP1979225A1; DK1979225T3; AU2007205290A1; CN101400568B; NO20060232L; CN101400568A; US8037838B2; NO336329B1; US20090107385A1; CA2637358A1; TW200728143A

Abstract

sistema de amarração. a presente invenção refere-se a um sistema de amarração disposto em um corpo de água, para a amarração de múltiplos navios de superfíçie ou semi-submersíveis ou plataformas, com uma grade de fundo de mar artificial configurada como uma estrutura semelhante a malha, disposta em um plano substancialmente plano no corpo de água. a grade de fundo de mar artificial inclui meios para ligação ao referido navio ou plataforma e está acoplada mecanicamente no fundo do mar, usando elementos de ancoragem.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE AMARRAÇÃO".

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para amarrar estruturas flutuantes, tais como embarcações flutuantes, plataformas ou equipamentos colocados no mar.

[002] Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um sistema de amarração para amarração removível de um ou mais equipamentos, plataformas ou outras embarcações flutuantes, como parte de uma instalação maior em uma localização offshore. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO E TÉCNICA RELACIONADA

[003] Sistemas de amarração são conhecidos na técnica anterior. No documento WO 97/29943 é descrito um sistema de amarração, que inclui uma amarra com um formato semelhante a estrela, que é útil para amarrar uma única embarcação ou para amarrar duas ou mais embarcações uma em relação à outra. O sistema de amarração descrito em WO 97/29943 tem um cabo de amarração formado de uma pluralidade de conexões de âncora espaçada sobre uma posição de amarração central. O sistema inclui conectar linhas ligadas a bóias de âncora não adjacentes e que podem ser ligadas à embarcação adicional e inclui linhas de amarração que podem ser ligadas à embarcação adicional, retendo a embarcação no cabo de amarração. Cada uma das linhas de amarração inclui uma âncora (da conexão de âncora adjacente), uma linha de âncora, uma bóia de âncora de uma linha de embarcação. Em uma alternativa, o sistema descrito em WO 97/29943 inclui interligar dois cabos de amarração, para obter uma amarração próxima, eficiente, de duas embarcações uma em relação à outra.

[004] A Patente U.S. N°4.342.277 ilustra um sistema para ancorar um grande número de bóias de amarração interligadas em corpos de água tanto rasos como profundos. O sistema inclui uma grande de cabos pós-tensionados posicionada abaixo das bóias e diversas linhas de ancoragem, que se estendem entre a grade e acessórios de ligação, que fazem parte das bóias. A Patente U.S. n° 5.704.307 ilustra um sistema de amarração de arco de esteio retesado, que inclui um âncora posicionada no fundo do mar. Uma linha de subida está fixada na âncora e estende-se da mesma, e uma bóia submersa, fixada na extremidade da linha de subida da âncora.

[005] Em sua limitação de todas as soluções da técnica anterior, mencionadas acima, de que mesmo embora uma embarcação possa ser ligada ao sistema de amarração de um modo removível, todas as estruturas de amarração contam com elementos que se estendem para cima, para a superfície do mar, estão permanentemente situadas na ou próxima da superfície do mar, quando o sistema de amarração foi posicionado.

[006] No sistema de amarração do documento WO 97/29943, a plataforma forma uma parte integral da grade de amarração, significando que a grade de amarração irá desmoronar parcialmente e alterar o formato e as posições de muitos de seus elementos estruturais se a plataforma for removida. Portanto, essa grade de amarração não possibilita a remoção de todos os componentes de superfície sem perder sua forma. Por outro lado, elementos de sistema que permanecem na superfície podem formar uma obstrução indesejável. Por outro lado, em um sistema, no qual os elementos de superfície também são removidos, o sistema de amarração muda o formato e a posição, desse modo tornando difícil restaurar o mesmo para sua operação desejada.

[007] O sistema de ancoração para amarração flutuante, descrito no documento U.S. 4.342.277, necessita de diversas bóias na superfície do mar para permanecer intacto. Se essas bóias de superfície forem removidas, o sistema de ancoragem cai para o fundo e mar e é muito difícil de ser reinstalado para seu formato original.

[008] Existe, portanto, a necessidade de um sistema de amarração mais flexível, que aperfeiçoe a possibilidade de prognosticar a amarração de embarcações de superfície ou similares, e que ofereça um obstáculo ou restrição reduzido quando não há embarcações de superfície ou similares ligados ao sistema de amarração.

[009] De preferência, esse sistema de amarração deve possibilitar a amarração de diversas plataformas ou embarcações em todas as profundidades, de modo que a amarração é capaz de resistir às forças que ocorrem, tipicamente, dentro desses sistemas, nessas águas.

[0010] Em alguns casos, um sistema de amarração deve possibilitar a amarração em águas rasas a profundas de múltiplas plataformas ou embarcações em posições substancialmente fixas umas em relação às outras, sem resultar em forças de solicitação excessivas em nenhuma parte do sistema.

[0011] É, portanto, um objetivo da presente invenção pôr à disposição um sistema de amarração, que possibilite liberdade de movimento aperfeiçoada para plataformas ou embarcações de superfície, enquanto, ao mesmo tempo, tem a possibilidade de fixar a amarração de uma embarcação ou plataforma em algum local no ou próximo a um ponto de amarração, enquanto leva em conta variação em formatos de profundidades do fundo do oceano.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] A fim de atender os objetivos apresentados acima, em um aspecto da invenção é posto à disposição um sistema de amarração disposto em um corpo de água, para a amarração de múltiplas embarcações de superfície ou semi-submersíveis ou plataformas, sendo que uma grade de fundo de mar artificial, configurada como uma estrutura semelhante a malha, está disposta em um plano substancialmente horizontal no corpo de água. A grade de fundo de mar artificial inclui meios para ligação à referida embarcação ou plataforma, e a grade de fundo de mar é acoplada ao fundo do mar usando elementos de ancoragem.

[0013] Em uma modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com a invenção, a estrutura semelhante a malha compreende qualquer número de segmentos substancialmente retangulares, dispostos de modo adjacente.

[0014] Em uma modalidade preferida da grade de amarração com segmentos substancialmente retangulares, os segmentos são definidos por quatro elementos de grade de amarração alongados.

[0015] Em uma modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com a invenção, a grade de fundo de mar artificial inclui um segundo meio para ligação. O referido segundo meio para ligação pode ser ligado, seletivamente, a pelo menos um elemento de linha de amarração local, sendo que o referido elemento de linha de amarração local é mantido em uma posição substancialmente fixa em relação à referida grade de amarração.

[0016] Em uma outra modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com a invenção, os elementos de ancoragem de fundo incluem um terceiro meio para ligação. O terceiro meio para ligação pode ser ligado à grade de fundo de mar artificial, disposta, substancialmente, de modo horizontal, sendo que a referida grade de amarração está ancorada no fundo do mar.

[0017] Em um segundo aspecto da invenção, é posto à disposição um sistema de amarração, para a amarração de múltiplas embarcações de superfície ou semi-submersíveis ou plataformas no mar, que compreende uma multiplicidade de elementos de linha de amarração locais, sendo que cada um inclui um primeiro meio para ligação, sendo que pode ser ligado seletivamente à referida embarcação ou plataforma. O sistema de amarração está caracterizado pelo fato de que compreende uma grade de fundo de mar artificial, disposta em um corpo de água em um modo substancialmente horizontal. A grade de fundo de mar artificial também compreende um segundo meio para ligação, que pode ser ligado, seletivamente, a pelo menos um dos referidos elementos de linha de amarração locais, sendo que um dos elementos de linha de amarração locais é mantido em uma posição substancialmente fixa em relação à grade de fundo de mar artificial. A grade de amarração pode ser ancorada no fundo do mar usando elemento de ancoragem.

[0018] Em uma modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com o segundo aspecto da invenção, os elementos de ancoragem no fundo compreendem um terceiro meio para ligação. O terceiro meio para ligação pode ser ligado à grade de fundo de mar artificial, disposta de modo substancialmente horizontal, sendo que a referida grade de amarração está ancorada no fundo do mar.

[0019] Em uma outra modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com o segundo aspecto da invenção, o terceiro meio para ligação compreende elementos de linha de âncora, sendo que o referido elemento de linha de âncora tem duas seções de extremidade, sendo que uma primeira seção de extremidade do referido elemento de linha de âncora pode ser ligado ao referido elemento de ancoragem e uma segunda extremidade do referido elemento de linha de âncora pode ser ligado à referida grade de fundo de mar artificial. [0020] Em ainda outra modalidade preferida do sistema de amarração de acordo com o segundo aspecto da invenção, a grade de fundo de mar artificial está disposta como um ou mais segmentos de grade de formato substancialmente retangular, sendo que cada segmento de grade está formado por quatro elementos de grade de amarração ligados.

[0021] Em um terceiro aspecto da presente invenção, foi desenvolvido um método para amarração de uma embarcação de superfície ou semi-submersível ou plataforma no mar, sendo que o método compreende os passos de ancorar uma grade de fundo de mar artificial no fundo do mar, sendo que a grade de fundo de mar artificial estabelece diversas posições de atracação para uma embarcação ou uma plataforma. Além disso, pelo menos uma embarcação ou plataforma é acoplada mecanicamente ou ligada a pelo menos uma das referidas posições de atracação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] Figuras 1A-1B ilustram uma modalidade de um sistema de amarração de acordo com a invenção, para acomodar diversas plataformas, no qual elementos de linha diagonais em uma grade de fundo de mar artificial são acoplados a plataformas usando linhas de amarração locais, que se estendem verticalmente da plataforma para baixo, para os elementos de linha diagonais.

[0023] Figuras 2A-2B ilustram uma versão do sistema de amarração das figuras 1A-1B de acordo com a invenção, sendo que linhas auxiliares, substancialmente horizontais, ligam extremidades adjacentes das linhas de amarração locais de cada plataforma.

[0024] Figuras 3A-3B ilustram uma modalidade de um sistema de amarração de acordo com a invenção, sendo que elementos de linha, dispostos de modo substancialmente horizontal são interligados para definir segmentos retangulares em uma grade de fundo de mar artificial, dispostas de modo substancialmente horizontal, e as linhas de amarração locais são ligadas na grade de fundo de mar artificial nos cantos desse segmento retangular.

[0025] Figuras 4A-4B ilustram uma outra modalidade de um sistema de amarração de acordo com a invenção, sendo que elementos de linha, dispostos de modo substancialmente horizontal são interligados para definir segmentos retangulares em uma grade de fundo de mar artificial, disposta de modo substancialmente horizontal, sendo que cada linha de amarração local liga-se em uma extremidade em um canto de uma parte superior, por exemplo, uma coberta superior, de uma plataforma e a outra extremidade liga-se a uma linha que define um lado em um dos referidos segmentos retangulares.

[0026] Figura 5A-5B ilustram uma outra modalidade de um sistema de amarração de acordo com a invenção, sendo que a grade de fundo de mar artificial compreende uma grade de segmentos retangulares, sendo que uma plataforma é amarrada ao segmento retangular no retângulo central, em uma seção de segmentos retangulares de três por três.

[0027] Figura 6 ilustra a ancoragem da grade de fundo de mar artificial no fundo do mar, sendo que os elementos de linha de âncora estendem-se de uma grade principal substancialmente horizontal e para baixo, para elementos de ancoragem de fundo.

[0028] Figura 7 ilustra uma seção terminal da grade de fundo de mar artificial, ilustrando como uma unidade de amarração final na forma de uma bóia flutuante é acorrentada a uma âncora no fundo do mar. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS

[0029] As figuras 1A e 1B ilustram uma modalidade de um sistema de amarração de acordo com a invenção, para amarrar uma embarcação de superfície ou semi-submersível ou plataforma 1 no mar. No contexto deste pedido, a expressão mar destina-se a compreender ambientes oceânicos, bem como lagos internos de água salgada ou água doce, ou ambientes de fiorde. A figura 1A ilustra o conjunto completo de pontos de amarração no sistema de amarração, enquanto a figura 1B ilustra uma seção do sistema de amarração da figura 1A. Embora a palavra plataforma seja usada no presente, uma plataforma pode ser equivalente a qualquer estrutura flutuante, tal como uma embarcação, uma embarcação de ondas, um equipamento ou uma estação de equipamento, que é uma estrutura autônoma ou parte de uma instalação ou estrutura maior, instalada ou destinada a um ambiente ou local offshore, por exemplo, em conexão com a exploração de reservatórios de hidrocarboneto abaixo do fundo do mar, ou em conexão com qualquer outra atividade similar em um ambiente aquoso, quer em locais offshore ou internos. Elementos de linha de amarração 2 podem ser ligados em uma extremidade, de preferência, de um modo removível, em um embarcação ou plataforma, tipicamente, à coberta inferior de uma plataforma, usando um primeiro meio de ligação 3. O primeiro meio de ligação 3 pode estar, por exemplo, na forma de uma combinação apropriada de aros e olhais, pelos menos um dos quais está ligado à plataforma. Qualquer pessoa versada na técnica entende que a combinação de aros e olhais pode ter diversas configurações diferentes. Em algumas configurações, os elementos de linha de amarração 2 podem estar ligados, possivelmente de modo removível, a outra coberta de uma plataforma ou equipamento, ou a qualquer local na plataforma considerado apropriado para o equipamento ou embarcação a ser amarrado, dependendo de exigências de estabilidade. Os elementos de linha de amarração 2, que podem ser ligados à embarcação ou plataforma, são referidos nesta descrição, como elementos de linha de amarração locais 2, indicando que são locais à embarcação ou plataforma 1. Em uma alternativa, os elementos de linha de amarração 2 podem ser substituídos por correntes de amarração, dispostas de modo substancialmente vertical, que podem ser ligados em uma primeira extremidade à grade de fundo de mar artificial 4 e ligados em uma segunda seção de extremidade a uma embarcação ou estrutura semelhante a plataforma.

[0030] Na outra extremidade, oposta à extremidade de plataforma ou embarcação, os elementos de linha de amarração ou correntes de amarração podem ser ligados à grade de fundo de mar artificial 4 usando um segundo meio para ligação 5. O segundo meio para ligação 5 está adaptado para ligar, possivelmente de modo removível, uma extremidade de um elemento de linha de amarração local 2 à grade de fundo de mar artificial 4. O segundo meio para ligação 5 pode estar, por exemplo, na forma de uma combinação apropriada de aros e olhais adequadamente dimensionados.

[0031] Com referência ao elemento de linha de amarração local 2, são possíveis duas alternativas. Em uma alternativa, a plataforma ou embarcação está dotada de e contém um conjunto de elementos de linha de amarração locais 2, quando deve ser ligada no sistema de amarração. Nessa alternativa, os elementos de linha de amarração locais 2 são baixados no mar, quando a embarcação ou plataforma está aproximadamente em sua posição correta. Quando a extremidade inferior de um elemento de linha de amarração local 2 chegou à profundidade das linhas substancialmente horizontais da grade de fundo de mar artificial 4, o elemento de linha de amarração local 2 é ligado mecanicamente na grade de fundo de mar artificial, nos pontos de ligação, suando um meio de acoplamento apropriado, por exemplo, uma combinação de aros e olhais.

[0032] A grade de fundo de mar artificial 4 compreende diversas linhas ou cabos interligados em uma disposição semelhante a grade em um corpo de água. A grade de fundo de mar artificial 4 está tipicamente adaptada para formar uma grade principal, substancialmente horizontal, sendo que uma grade principal compreende diversas linhas ou cabos que formam uma grade de segmentos substancialmente retangulares em um plano substancialmente horizontal, paralelo à superfície do mar, quando plataformas ou outros elementos que contribuem para a flutuação são ligados à grade principal, desse modo, puxando ou retendo a grade em sua posição normal na água. A grade principal pode, em princípio, ser adaptada para ser disposta próxima ou quase no fundo do mar. Quando elementos não flutuantes são ligados à grade principal, a grade principal tipicamente afunda para o fundo do oceano, desse modo criando um mínimo de obstrução para embarcações de superfície ou equipamentos de superfície que estão sendo movidos na superfície do mar.

[0033] O segundo meio para ligação garante que os elementos de linha de amarração locais 2 sejam dispostos em uma extremidade em uma posição substancialmente fixa em relação à grade de amarração 4. Na modalidade da invenção ilustrada nas figuras 1A e 1B, os elementos de linha de amarração locais 2 estão dispostos em um modo substancialmente vertical na água. Além disso, a grade de fundo de mar artificial 4 está disposta em uma forma substancialmente retangular, sendo que cada um dos elementos de linha de âncora 9 está ligado a um canto correspondente da seção de grade de fundo de mar artificial substancialmente retangular. Estão incluídas na grade de fundo de mar artificial linhas diagonais, que se estendem entre cantos opostos das seções de grade de fundo de mar artificial 4, formadas de modo substancialmente retangular. Os elementos de linha de amarração locais 2 ou correntes de amarração são conectados, possivelmente de um modo ligado, à grade de fundo de mar artificial 4, em algumas posições ao longo das linhas diagonais da grade de fundo de mar artificial. Portanto, o segundo meio para ligação tanto pode ser uma parte integrada da extremidade dos elementos de linha de amarração locais 2, uma parte integrada da grade de amarração 4, ou ambos.

[0034] Os elementos de âncora de fundo 6 são colocados dentro ou sobre o fundo do mar 8 e conectados, possivelmente de um modo ligado, à grade de fundo de mar artificial 4, usando o terceiro meio de ligação 7, possivelmente com elementos de linha de âncora 9. O primeiro meio de ligação 3 pode, por exemplo estar na forma de uma combinação apropriada de aros e olhais. Além disso, o terceiro meio para ligação 7 está adaptado para ligar a grade de fundo de mar artificial 4 ao elemento de linha de âncora de fundo 6. Se o terceiro meio de ligação 7 incluir elementos de linha de âncora 9, os elementos de linha de âncora 9 podem ser ligados em uma extremidade à grade de fundo de mar artificial 4 e, na extremidade oposta, ser ligados aos elementos de âncora de fundo 6.

[0035] O terceiro meio de ligação 7 pode ser considerado como sendo uma parte integrada da grade de amarração 4, uma parte integrada dos elementos de âncora de fundo 6, uma parte integrada dos elementos de linha de âncora 9, ou uma combinação dos mesmos.

[0036] As figuras 2A e 2B ilustram uma modalidade alternativa de um sistema de amarração de acordo com a invenção, sendo que linhas ou elementos 16 horizontais auxiliares, adicionais, são conectadas entre pares de segundos meios de ligação 5 adjacentes, desse modo formando elementos de apoio adicionais para a grade de fundo de mar artificial 4. Tal como nas figuras 1A e 1B, a figura 2A ilustra um sistema de amarração completo, com plataformas conectadas em todas as posições de amarração, enquanto a figura 2B ilustra uma seção do sistema de amarração da figura 2A.

[0037] As figuras 3A e 3B ilustram ainda outra modalidade alternativa de um sistema de amarração de acordo com a invenção para amarrar uma embarcação de superfície ou semi-submersível ou plataforma 1 no mar. Novamente, tal como com as figuras 1A e 1B, a figura 3A ilustra um sistema de amarração completo com plataformas conectadas em todas as posições de amarração, enquanto a figura 3B ilustra uma seção do sistema de amarração da figura 3A.

[0038] Nesse exemplo, a grade de fundo de mar artificial 4 também está disposta de modo substancialmente horizontal na água, na forma de uma seção substancialmente retangular. Em cada canto da seção substancialmente retangular da grade de fundo de mar artificial 4, os elementos de linha de amarração locais 2, bem como elementos de linha de âncora 9 são conectados, possivelmente de um modo ligado. Portanto, tanto o segundo meio de ligação 5 e o terceiro meio de ligação estão pelo menos parcialmente localizados nos cantos da grade de fundo de mar artificial 4 e podem ser combinados em uma única unidade de ligação disposta em cada canto da grade de fundo de mar artificial 4. Nas diversas modalidades da invenção, as linhas da grade de fundo de mar artificial, as linhas de amarração locais e as linhas de ancoragem devem ser do tipo de corda de Nylon®. Outros tipos de linhas podem ser considerados por qualquer um versado na técnica, por exemplo, fibras baseadas em Dyneem®, fornecidos por DSM Dyneena é no presente uma alternativa. Foi constatado pelo(s) presente(s) inventor(es) que cordas de Nylon® têm uma flexibilidade que dá boa estabilidade ao total da estruturada amarrada.

[0039] As figuras 4A e 4B ilustram ainda outra modalidade alternativa de um sistema de amarração de acordo com a invenção para amarrar uma embarcação de superfície ou semi-submersível ou plataforma 1 no mar. E, novamente, tal como com as figuras 1A e 1B, a figura 4A ilustra um sistema de amarração completo, com plataformas conectadas em todas as posições de amarração, enquanto a figura 4B ilustra uma seção do sistema de amarração da figura 4A. Nessa modalidade, a grade de fundo de mar artificial 4 compreende um primeiro conjunto de linhas paralelas dispostas de modo uniformemente espaçado em uma direção e um segundo conjunto de linhas paralelas, dispostas de um modo uniformemente espaçado em uma segunda direção. De preferência, o segundo conjunto de linhas é perpendicular ao primeiro conjunto de linhas, desse modo criando um conjunto de seções retangulares na grade, cujos cantos estão definidos pelos lugares onde uma linha em uma direção cruza uma linha na outra direção. Nessa modalidade, linhas de amarração 2 são acopladas em algum lugar entre dois cantos adjacentes de uma seção retangular, de preferência, a meio caminho entre dois pontos de cruzamento adjacentes das linhas. Desse modo, uma plataforma ou embarcação pode ser colocada, aproximadamente, exatamente acima de um ponto de cruzamento de duas linhas perpendiculares, enquanto um conjunto de quatro linhas de amarração locais 2 pode ser conectado à plataforma, estendendo-se em diferentes direções para fora da plataforma, conectando-se a uma linha estendida entre dois cantos de um retângulo formado pela grade.

[0040] As diversas modalidades ilustradas da invenção mostram uma configuração do sistema de amarração, onde os elementos de linha de amarração locais 2 efetivamente impedem que a plataforma ou embarcação seja carregada, isto é, a plataforma é mantida dentro de um espaço definido, enquanto ainda permite um movimento de primeira ordem da plataforma ou embarcação 1.

[0041] Nas modalidades da invenção ilustradas nas figuras 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3C, 4A, 4B, a grade de fundo de mar artificial 4 tem, efetivamente, uma plataforma ou embarcação 1 por segmento da grade. Como a plataforma ou embarcação 1 ocupa uma área de superfície menor do que a área de superfície de cada segmento da grade, as plataformas ou embarcações 1 podem ser posicionados para garantir uma distância de segurança suficiente entre as plataformas ou embarcações 1.

[0042] Em uma modalidade alternativa, pode ser garantida uma distância de segurança até mesmo maior entre as plataformas ou embarcações. Na modalidade alternativa do sistema de amarração de acordo com a invenção, ilustrada nas figuras 5A e 5B, uma grade de fundo de mar artificial 4 é disposta para forma uma grade de segmentos substancialmente retangulares, de tal modo que cada segmento retangular é dividido em quatro subsegmentos triangulares.

[0043] Cada conjunto de 3x3 de segmentos adjacentes define um ponto de conexão de plataforma ou embarcação, sendo que uma plataforma ou embarcação pode ser conectada nos cantos do segmento central de cada conjunto de 3x3. Quando uma plataforma ou embarcação 1 é conectada no segmento central do conjunto de 3x3 de segmentos, enquanto os segmentos restantes estão livres, isto é, que não têm nenhuma plataforma ou embarcação conectada nos mesmos, uma separação das plataformas ou embarcações 1 é obtida pelos segmentos livres.

[0044] A figura 6 ilustra como cada segmento substancialmente retangular da grade de fundo de mar artificial 4 é conectado, possivelmente de um modo ligado, a pelo menos um elemento de âncora de fundo 6n,m usando pelo menos um elemento de linha de âncora 9n,m (n, m = 1, 2, 3 ou 4), por exemplo, em cada canto do segmento. As âncoras de fundo 6n,m, que destinam-se a fixar o sistema de amarração no fundo do mar podem ser âncoras de sucção, âncoras de concreto ou uma combinação de diversos tipos de âncora, dependendo das condições de superfície. Tal como mencionado no Pedido de Patente U.S. N<20005201835, é conhecido usar caixões flutuantes, colunas de suporte e bases de gravidade (estruturas em forma de laje, enchidas com lastro maciço, de aço ou concreto reforçado) como âncoras ou fundações de fundo do mar. Mas, quando as condições do solo do fundo do mar o permitem, estruturas de âncora e fundação são, de preferência, embutidas no fundo do mar, quer por evacuação do interior de uma âncora oca, colocada em posição vertical no fundo do mar, com sua extremidade aberta apoiada no fundo do mar, quer fincando mecanicamente uma âncora no fundo do mar, por exemplo, por aplicação de um mecanismo vibratório ou por aplicação repetida de um martelo (técnica de "fincar estacas"). A grandes profundidades do mar, o uso de âncoras ocas é preferível, uma vez que as condições de solo do fundo do mar geralmente são macias.

[0045] A grade de fundo de mar artificial 4 pode ser descrita como uma estrutura semelhante a malha, disposta em um plano substancialmente horizontal, sendo que, na prática, esse plano horizontal situa-se de modo substancialmente paralelo à superfície do mar, a uma determinada profundidade abaixo da superfície. A malha é construída de um primeiro conjunto de elementos de grade principal 14n alongados, dispostos em paralelo em uma direção cruzada por um segundo conjunto de elementos de grade principal 15n alongados similares, também dispostos em paralelo, sendo que o primeiro e o segundo conjunto de elementos de grade principal estão dispostos em substancialmente o mesmo plano horizontal. Tipicamente, os elementos de grade principal são conectados, talvez em um modo removível, nos pontos de cruzamento dos mesmos. Na borda da malha, os elementos de grade principal estendem-se por alguma distância para fora da malha e podem continuar para fora e para baixo, em direção a uma âncora de fundo, talvez, estendendo-se por todo o caminho para fora e para baixo em direção a uma âncora de fundo, que talvez se estende por todo o caminho para fora e para baixo até o local da âncora de fundo. Embora as figuras 8 ilustrem uma situação um tanto ideal, onde o fundo do mar é quase plano, o sistema é bem-apropriado para uso em lugares onde há um fundo de mar irregular, isto é, com profundidades variáveis sobre a região da grade de fundo de mar artificial 4. Nesse caso, os comprimentos das linhas podem ter de ser ajustados individualmente para cada elemento de âncora 6 para ajustar-se à profundidade variável. [0046] A grade de fundo de mar artificial 4 que é parte do sistema de amarração de acordo com a invenção torna possível ligar diversas [0047] plataformas/embarcações/equipamentos/estações 1 a uma grade de fundo de mar artificial comum. Com um dimensionamento apropriado dos segmentos retangulares da grade de fundo de mar artificial 4 e evitando ocupar todos os segmentos retangulares da grade de fundo de mar artificial 4, pode ser possível possibilitar a substituição de qualquer um das plataformas/embarcações/equipamentos/estações conectado à grade de fundo de mar artificial 4, a qualquer momento depois de o sistema ter sido instalado em um local offshore. A grade de fundo de mar artificial 4 garante que cada plataforma/equipamento 1 seja mantido em uma posição e a uma distância segura da posição de outras plataformas/equipamentos 1.

[0048] As figuras 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3C, 4A, 4B, ilustram como elementos de grade de amarração finais 12 estendem-se para fora de uma parte principal da grade de fundo de mar artificial 4. Afigura 7 ilustra como os elementos de grade de amarração finais 12 estendem-se para fora e conectam-se a uma unidade de amarração final 10 e a uma âncora de amarração final 11. Os elementos de grade de amarração finais 12 são, tipicamente, linhas ou correntes. Os elementos de grade de amarração finais 12 tipicamente conectam-se às unidades de amarração finais 10 por meio de linhas de conexão de unidade final 13. [0049] A figura 7 ilustra uma configuração de amarração final típica, que usa uma plataforma ou embarcação flutuante como unidade de amarração final 10. Como alternativa, a unidade de amarração final pode ser uma estrutura de torre ou armação instalada no fundo do mar. Cada unidade de amarração final 10 está conectada, possivelmente em um modo de ligação, a um elemento de grade de amarração final 12, por meio de linhas de conexão de unidade final 13.

[0050] Em maiores detalhes, cada unidade de amarração final 10 pode ser conectada a um elemento de grade de amarração final 12 usando quatro linhas de conexão de unidade final 13, sendo que cada uma das linhas 13 está conectada em uma extremidade à plataforma 1, e, na outra extremidade, ao elemento de grade de amarração final 12. O elemento de grade de amarração final 12 está conectado em uma extremidade a uma âncora 11, que pode ser uma âncora do tipo convencional, enquanto está ligada na outra extremidade à grade de fundo de mar artificial 4. A escolha e modelo da âncora 11 pode depender das condições do fundo de mar local e é tipicamente determinada durante a configuração detalhada para um local específico. [0051] De preferência, as unidades de amarração final 10 podem ser na forma de flutuantes ou torres submarinas, mas também podem ser na forma de unidades semi-submersíveis com alguma quantidade de flutuação.

[0052] As unidades ou estações de amarração final 10 garantem que o total do sistema de amarração seja mantido em posição. As unidades de amarração final 10 também garantem que as forças horizontais na grade principal são transferidas para o fundo do mar de um modo controlado.

[0053] Nas configurações do sistema de amarração de acordo com a invenção, forças estáticas e quase-estáticas são transferidas em medida significativa, de um modo equilibrado, para as âncoras nas bordas de grade e, por meio das linhas e/ou correntes, para as âncoras de fundo. Simulações realizadas pelos presentes inventores demonstraram que o movimento relativo entre as plataformas/ equipamentos nesse sistema de configuração são desacopladas em uma medida significativa, com o que o risco de rompimento de cargas é reduzido.

[0054] O sistema de amarração de acordo com a invenção põe à disposição diversas posições de ligação adjacentes e similares para uma plataforma, equipamento ou similar. As posições de ligação, isto é, os locais de ancoragem, são predefinidos pela disposição da grade de fundo de mar artificial. Portanto, esse sistema de amarração de acordo com a invenção oferece a um operador a possibilidade de posicionar uma plataforma em diversas posições diferentes, sendo que a ligação é realizada de um modo substancialmente idêntico em cada posição. Desse modo, o uso de muitos tipos diferentes de âncoras também é evitado, quando o sistema de amarração tiver sido instalado.

[0055] O sistema de amarração de acordo com a invenção pode ser instalado com sua grade de fundo de mar artificial a qualquer profundidade entre o fundo do mar e a superfície do mar, pondo à disposição os comprimentos apropriados de elementos de linha de amarração locais 2 e elementos de linha de âncora 9.

[0056] Além disso, o sistema de amarração de acordo com a presente invenção é particularmente bem-apropriado para posicionar diversas plataformas geradoras de energia com geradores acionados pela energia das ondas. Nesse sistema gerador de energia, é particularmente vantajoso poder remover qualquer número de plataformas, por exemplo, para fins de manutenção, enquanto é mantida uma liberdade de movimento ótima para embarcações ou estruturas a nível de superfície.

[0057] A presente invenção é apropriada para aplicações dentro da área de exploração de petróleo e gás offshore e instalações relacionadas. Mas, a presente invenção também pode ser usada para dispor com segurança diversos moinhos de vento flutuantes, baseados no mar, ou igualmente para fixar uma instalação de piscicultura no mar.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Sistema de amarração disposto em um corpo de água para a amarração de múltiplas embarcações de superfície ou semi-submersíveis ou plataformas (1), caracterizado por uma grade de fundo de mar artificial (4), configurada como uma estrutura semelhante a malha, disposta em um plano substancialmente horizontal no corpo de água (20), a grade de fundo de mar artificial (4) incluindo meios de ligação (2, 3), para ligar à embarcações ou plataformas (1), a grade de fundo de mar artificial (4) sendo acoplada mecanicamente ao fundo do mar (8) usando elementos de ancoragem (9, 6), e a grade de fundo de mar artificial (4) incluindo um primeiro conjunto de linhas de grade adjacentes (14n) dispostas em paralelo em uma primeira direção, e um segundo conjunto de linhas de grade adjacentes (15n) dispostas em paralelo em uma segunda direção, de tal forma que os conjuntos de linhas de grade se cruzam para formar interseções no mesmo plano substancialmente horizontal, ditas duas direções incluindo pelo menos duas linhas de grade (14n, 15n); pelo menos uma linha de amarração (2) de embarcação sendo presa em uma primeira extremidade à cada embarcação ou plataforma (1) e presa em uma segunda extremidade à grade de fundo de mar artificial (4); e uma pluralidade de linhas de amarração de fundo de mar (12), em que ao menos uma linha de amarração (12) é presa em uma primeira extremidade à pelo menos uma interseção entre linhas de grade (14n, 15n) e presa em uma segunda extremidade à pelo menos uma âncora de fundo (6).

2. Sistema de amarração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os conjuntos de linhas de grade (14n, 15n) formam uma estrutura semelhante a malha (4) que compreende qualquer número de segmentos (4n) substancialmente retangulares, dispostos de modo adjacente.

3. Sistema de amarração de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os segmentos (4n) são definidos por quatro linhas de grade alongadas (14n,15n).

4. Sistema de amarração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a grade de fundo de mar artificial (4) inclui uma pluralidade de linhas de amarração (2) de embarcações, cada linha de amarração (2) de embarcação incluindo um primeiro meio de ligação (3) e um segundo meio de ligação (5), o primeiro meio de ligação (3) sendo seletivamente fixável a uma embarcação, o segundo meio de ligação (5) sendo seletivamente fixável a grade de fundo de mar artificial (4) , pelo que a referida linha de amarração (2) de embarcação é mantida em uma posição substancialmente fixa em relação à referida grade de fundo de mar artificial (4).

5. Sistema de amarração de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os elementos de ancoragem de fundo (6) incluem um terceiro meio para ligação (7) que pode ser ligado à grade de fundo de mar artificial (4) através de pelo menos uma linha de âncora de fundo de mar (9, 12), com o que a referida grade de amarração (4) é ancorada no fundo (8) do mar.

6. Método para amarrar uma embarcação de superfície ou semi-submersível ou plataforma (1) no mar, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: ancorar uma grade de fundo de mar artificial (4), configurada como uma estrutura semelhante a malha, disposta em um plano substancialmente horizontal no corpo de água (20), a grade de fundo de mar artificial (4) incluindo meios de ligação (2, 3), para ligar à embarcações ou plataformas (1), a grade de fundo de mar artificial (4) sendo acoplada mecanicamente ao fundo do mar usando elementos de ancoragem (6), a grade de fundo de mar artificial (4) incluindo um primeiro conjunto de linhas de grade adjacentes (14n) dispostas em paralelo em uma primeira direção, e um segundo conjunto de linhas de grade adjacentes (15n) dispostas em paralelo em uma segunda direção, de tal forma que os conjuntos de linhas de grade se cruzam para formar interseções no mesmo plano substancialmente horizontal, ditas duas direções incluindo pelo menos duas linhas de grade (14n, 15n), a grade de fundo de mar artificial (4) estabelecendo uma quantidade de posições de atracação para uma embarcação ou plataforma (1), acoplar mecanicamente a grade de fundo de mar (4) no fundo do mar usando linhas de amarração (9, 12), em que ao menos uma linha de amarração (9, 12) é presa em uma primeira extremidade à pelo menos uma interseção entre linhas de grade (14n, 15n) e presa em uma segunda extremidade à pelo menos uma âncora de fundo (6); e acoplar mecanicamente pelo menos uma embarcação ou plataforma (1) a pelo menos uma das referidas posições de atracação.