BRPI0719131A2 - Sistema para reduzir arrasto e/ ou vibração induzida por vórtice de uma estrutura, e, método para modificar uma estrutura sujeita a arrasto e/ ou vibração induzida por vórtice. - Google Patents
Sistema para reduzir arrasto e/ ou vibração induzida por vórtice de uma estrutura, e, método para modificar uma estrutura sujeita a arrasto e/ ou vibração induzida por vórtice. Download PDFInfo
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Description
“SISTEMA PARA REDUZIR ARRASTO E/OU VIBRAÇÃO INDUZIDA POR VÓRTICE DE UMA ESTRUTURA, E, MÉTODO PARA MODIFICAR UMA ESTRUTURA SUJEITA A ARRASTO E/OU VIBRAÇÃO INDUZIDA POR VÓRTICE”
Campo técnico
A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para reduzir arrasto e/ou vibração induzida por vórtice (VIV) com o uso de uma carenagem
Descrição da técnica anterior
Sempre que um corpo bojudo, como um cilindro, experimenta uma corrente em um ambiente de fluido em escoamento, é possível que o corpo experimente vibração induzida por vórtice (VIV). Estas vibrações podem se causadas por forças dinâmicas oscilatórias sobre a superfície, que pode causar vibrações substanciais da estrutura, especialmente se a freqüência de forças estiver na, ou, próxima à freqüência natural estrutural.
A perfuração para produção de hidrocarbonetos ou similar de depósitos subterrâneos existentes sob um corpo de água expõe equipamento de perfuração e produção submarino a correntes de água e à possibilidade de VIV. Equipamento exposto a VIV inclui estruturas variando de tubos menores de um sistema de tubo ascendente, tendões de ancoragem, ou tubulações laterais até maiores cilindros submarinos do casco de uma mini longarina ou longarina de sistema de produção flutuante (daqui pra frente longarina).
A magnitude das tensões sobre a tubulação de tubo ascendente, tendões ou longarinas pode ser, em geral, uma função de velocidade da corrente de água (aumentando com a velocidade) passando por estas estruturas e a inversa do comprimento da estrutura.
Deve se notado que mesmo correntes de velocidade moderada em ambientes de fluido em escoamento atuando sobre estruturas lineares podem causar tensões. Essas correntes moderadas ou maiores podem ser prontamente encontradas ao se perfurar para óleo ou gás fora-da-costa a maiores profundidades no oceano ou em uma baía oceânica ou próximo a uma foz de rio.
Perfuração ainda em maiores profundidades de água exige 5 maiores colunas de tubulação de tubo ascendente que, devido ao seu maior comprimento e subsequente maior área superficial, podem se sujeitas a maiores forças de arrasto que tem que ser resistidas por maior tensão. Acredita-se que tal ocorra uma vez que a resistência a forças laterais devido a tensões de flexão no tubo ascendente diminua à medida que a profundidade 10 do corpo de água aumenta.
Consequentemente, os efeitos adversos de forças de arrasto contra um tubo ascendente ou outra estrutura, causados por correntes fortes e mutáveis nestas águas mais profundas, aumentam e estabelecem tensões na estrutura, o que pode levar a fadiga severa e/ou falha da estrutura se não forem verificadas.
Há geralmente dois tipos de tensões induzidas por corrente em ambientes de fluido em escoamento. O primeiro tipo de tensão pode ser causado por forças alternadas induzidas por vórtice que vibram a estrutura (“vibrações induzidas por vórtice”) em uma direção perpendicular à direção 20 da corrente. Quando fluido escoa passando pela estrutura, vórtices podem ser alternadamente irradiados de cada lado da estrutura. Isto produz uma força der flutuação sobre a estrutura transversalmente à corrente. SE a freqüência desta carga harmônica for próxima à freqüência ressonante da estrutura, grandes vibrações transversais à corrente podem ocorrer. Estas vibrações podem, 25 dependendo da rigidez e da resistência da estrutura e de soidas, levar a vidas de fadiga inaceitavelmente curtas. DE fato, tensões causadas por condições de fortes correntes em ambientes marinhos tem sido conhecidos como causando que estruturas, como tubos ascendentes, se rompam e caiam no leito do mar.
O segundo tipo de tensão pode ser causado por forças de arrasto, que empurram a estrutura na direção da corrente devido à resistência da estrutura ao fluxo do fluido. As forças de arrasto podem ser amplificadas por vibração induzida por vórtice da estrutura. Por exemplo, uma tubulação de tubo ascendente que esteja vibrando devido à irradiação de vórtice 5 geralmente interromperá o fluxo de água ao redor dele mais do que um tubo ascendente estacionário. Isto pode resultar em maior transferência de energia da corrente para o tubo ascendente e, assim, mais arrasto.
Muitos tipos de dispositivos foram desenvolvidos para reduzir vibrações causadas por irradiação de vórtice de estruturas submarinas operam pela estabilização da esteira. Estes métodos incluem o uso de carenagens aerodinâmicas, divisores de esteiras e bandeiras.
Dispositivos usados para reduzir vibrações causadas por irradiação de vórtice proveniente de estruturas submarinas podem operar pela modificação da camada limite do fluxo ao redor da estrutura para impedir a 15 correlação de irradiação de vórtice ao longo do comprimento da estrutura. Exemplos desses dispositivos incluem dispositivos tipo luva como placas, mortalhas, carenagens helicoidais e luvas substancialmente cilíndricas.
Estruturas alongadas no vento na atmosfera também podem encontrar VIV e/ou arrasto, comparáveis ao encontrado em ambientes 20 aquáticos. Do mesmo modo, estruturas alongadas com forças de VIV e/ou de arrasto excessivas que se estendem bem acima do terreno podem se difíceis, dispendiosas e perigosas a trabalhadores humanos para instalar dispositivos de redução de VIV e/ou arrasto.
Carenagens podem se usadas para suprimir VIV e reduzir 25 arrasto atuando sobre uma estrutura em um ambiente de fluido em escoamento. Carenagens podem ser definidas por uma relação de corda e espessura, onde carenagens mais longas tem uma relação maior do que carenagens mais curtas. Carenagens longas são mais efetivas do que carenagens curtas para resistir arrasto, mas podem ser sujeitas a instabilidades. Carenagens curtas são menos sujeitas a instabilidades, mas pode ter maior arrasto em um ambiente de fluido em escoamento.
A patente US 6.223.672 revela uma carenagem ultracurta para suprimir vibração induzida por vórtice em elementos marinhos substancialmente cilíndricos. A carenagem ultracurta tem uma borda de ataque definida pelo perfil circular do elemento marinho por uma distância seguindo pelo menos cerca de 270 graus ao seu redor e um par de lados modelados partindo do perfil circular do tubo ascendente marinho e convergindo para uma borda seguidora. A carenagem ultracurta tem dimensões de espessura e comprimento de corda de modo que a relação entre corda e espessura fique entre cerca de 1,20 e 1,10. A patente US 6.223.672 é aqui incorporada pela referência em sua totalidade.
A patente US 4.398.487 revela uma carenagem para elementos alongados para reduzir tensões induzidas por corrente sobre o elemento alongado. A carenagem é feita em forma aerodinâmica com uma porção de nariz na qual o elemento alongado é acomodado e uma porção traseira. O corpo tem um mancai conectado ao mesmo para prover encaixe de mancai com o elemento alongado. Um dispositivo de solicitação interconectado ao mancai acomoda variações na superfície externa do elemento alongado para manter o eixo longitudinal da carenagem substancialmente paralelo ao eixo longitudinal do elemento alongado quando a carenagem girar ao redor do elemento alongado. A carenagem é particularmente adaptada para montagem sobre um tubo ascendente de perfuração marinho tendo módulos de flutuação. A patente US 4.398.487 é aqui incorporada pela referência em sua totalidade.
Com referência agora à fig. 1, é ilustrada uma carenagem curta da técnica anterior 104 instalada ao redor da estrutura 102. A estrutura 102 pode ser sujeita a um ambiente de fluido em escoamento, onde carenagem curta 104 pode ser usada para suprimir vibração induzida por vórtice (VIV). A carenagem curta 104 tem corda 106 e espessura 108. A relação entre corda e espessura de carenagem curta 104 pode ser menor do que 1,5, ou menor do que cerca de 1,25. Embora a carenagem curta 104 seja eficaz na redução de vibração induzida por vórtice, a carenagem curta 104 pode ser sujeita a forças de arrasto 110 em um ambiente de fluido em escoamento.
Com referência agora à fig. 2, carenagem longa 204 da técnica anterior é ilustrada instalada ao redor da estrutura 202. A estrutura 202 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento onde a estrutura 202 está sujeita a vibração induzida por vórtice. Em comparação com a carenagem curta 104, a carenagem longa 204 pode ter arrasto reduzido quando sujeita a um ambiente de fluido em escoamento. A carenagem longa 204 tem corda 206 e espessura 208. A relação entre corda e espessura da carenagem longa 204 pode ser maior do que cerca de 1,7, ou maior do que cerca de 1,8, maior do que 2,0 ou maior do que cerca de 2,25. Embora a carenagem longa 204 possa ter menor arrasto do que a carenagem curta 104, a carenagem longa 204 pode ser sujeita a agitação, movimentação rápida, ou a uma instabilidade mergulho-torsional. A carenagem longa 204 pode experimentar deslocamento lateral 210 e/ou deslocamento torsional 212.
Há necessidade na técnica por um ou mais dos seguintes aparelhos e métodos para reduzir VIV e/ou arrasto sobre estruturas em ambientes de fluido em escoamento, que não sofram de certas desvantagens dos aparelhos e métodos da técnica anterior; carenagens de baixo arrasto; carenagens de grande estabilidade; carenagens que retardem a separação da camada limite, que produzam menor arrasto, e/ou menor VIV; carenagens adequadas para uso em uma variedade de velocidades de fluxo de fluido; e/ou carenagens que tenham um baixo arrasto e alta estabilidade.
Estas e outras necessidades na técnica se tomarão aparentes a alguém experiente na técnica ao examinar este relatório, incluindo seus desenhos e reivindicações.
Sumário da invenção Um aspecto da invenção provê um sistema para reduzir arrasto e/ou vibração induzida por vórtice de uma estrutura, o sistema compreendendo uma carenagem compreendendo um mecanismo de amortecimento adaptado para amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura.
Outro aspecto da invenção provê um método para modificar uma estrutura sujeita a arrasto e/ou vibração induzida por vórtice, o mencionado método compreendendo posicionar pelo menos uma carenagem ao redor da estrutura; e amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura.
Vantagens da invenção podem incluir uma ou mais das seguintes: maior redução de VIV; maior redução de arrasto; maior estabilidade de carenagem; retardar a separação da camada limite sobre o corpo da carenagem; carenagens mais baratas; e/ou carenagens mais leves.
Estes e outros aspectos da invenção se tomarão aparentes a
alguém experiente na técnica pelo exame deste relatório, incluindo seus desenhos e reivindicações.
Descrição resumida dos desenhos
A fig. 1 mostra uma carenagem curta da técnica anterior.
A fig. 2 mostra uma carenagem longa da técnica anterior.
As figs. 3a - 3f mostram carenagens longas aperfeiçoadas.
A fig. 4 mostra uma pluralidade de carenagens longas instaladas ao redor de uma estrutura.
A fig. 5 mostram uma pluralidade de carenagens longas e curtas instaladas ao redor de uma estrutura.
Descrição detalhada da invenção
Em um modo de realização, é revelado um sistema para reduzir arrasto e/ou vibração induzida por vórtice de uma estrutura, o sistema compreendendo uma carenagem compreendendo um mecanismo de amortecimento adaptado para amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura. Em alguns modos de realização, o mecanismo de amortecimento compreende pelo menos um mecanismo selecionado dentre o grupo consistindo de perfurações em uma seção traseira da carenagem, uma massa em uma seção de nariz da carenagem, um módulo de flutuação na seção traseira da carenagem, perfurações e esferas e/ou gastes na seção traseira da carenagem, um recipiente de líquido na seção traseira da carenagem, um recipiente de líquido na seção de nariz da carenagem, blocos de atrito entre a carenagem e a estrutura, e pinos acoplados à carenagem dentro de trilhas movelmente conectadas à estrutura. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 1,5. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 1,75. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 2. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 2. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 2,25. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura de até 4. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura de até 3. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma relação entre corda e espessura de até 2,75. Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma seção traseira compreendendo uma ou mais aletas estabilizadoras e ou placas de arrasto. Em alguns modos de realização a carenagem compreende uma forma de lágrima.
Em outro modo de realização, é revelado um método para modificar uma estrutura sujeita a arrasto e/ou vibração induzida por vórtice, o mencionado método compreendendo posicionar pelo menos uma carenagem ao redor da estrutura; e amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura. Em alguns modos de realização, o posicionamento compreende posicionar pelo menos duas carenagens ao redor da estrutura. Em alguns modos de realização, o método também inclui posicionar um colar, um módulo de flutuação, e/ou um dispositivo de preensão ao redor da estrutura.
5 Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma forma de lágrima. Em alguns modos de realização, o método também inclui conectar pelo menos duas carenagens uma à outra. Em alguns modos de realização, o método também inclui posicionar uma pluralidade de carenagens longas ao redor da estrutura e uma pluralidade de carenagens curtas ao redor da 10 estrutura, e alternar pelo menos 1 carenagem curta entre cada pelo menos uma carenagem longa. Em alguns modos de realização a carenagem curta compreende uma relação entre corda e espessura menor do que l,5,e a carenagem longa compreende uma relação entre corda e espessura maior do que 1,75. Em alguns modos de realização, o método também inclui amortecer 15 um movimento lateral da carenagem e/ou da estrutura.
Os sistemas e métodos VIV aqui revelados podem ser usados em qualquer ambiente de fluido em escoamento no qual a integridade estrutural do sistema possa ser mantida. O termo “fluido escoando” é definido aqui como incluindo, mas não de modo limitativo, qualquer fluido, gás, ou 20 qualquer combinação de fluidos, gases, ou misturas de um ou mais fluidos com um ou mais gases, cujos exemplos específicos não-limitativos incluem água doce, água salgada, ar, hidrocarbonetos líquidos, uma solução, ou qualquer combinação de um ou mais dos anteriores. O fluido em escoamento pode ser “aquático”, significando que o fluido em escoamento compreende 25 água, e pode compreender água doce ou do mar, ou pode compreender uma mistura de água doce e água do mar.
Em alguns modos de realização, carenagens da invenção podem ser usadas com quase todos os tipos de estrutura fora-da-costa, por exemplo, estruturas suportadas pelo fundo e amarradas verticalmente, como, por exemplo, plataformas fixas, torres conformáveis, plataformas de pena de tensão, e plataformas de perna de mini-tensão, e incluem também sistemas de produção flutuantes e submarinos, como, por exemplo, plataformas tipo longarina, sistemas de produção flutuantes, armazenamento e descarga de 5 produção flutuante, e sistemas submarinos.
Em alguns modos de realização, as carenagens podem ser acopladas a estruturas marinhas, como tubulações submarinas; tubos ascendentes de perfuração, produção, importação e exportação; tendões para plataforma de perna de tensão; pernas para plataformas fixas tradicionais e 10 conformáveis; membros de armação espacial para plataformas; cabos; umbilicais; elementos de amarração para plataformas de águas profundas; e a estrutura de casco e/ou coluna para plataformas de perna de tensão (TLPs) e para estruturas do tipo longarina. Em alguns modos de realização, a carenagem pode ser acoplada a longarinas, tubos ascendentes, amarras, e/ou 15 linhas de amarração.
Com referência agora à fig. 3a, em alguns modos de realização, carenagem longa 304 é ilustrada. A carenagem longa 304 é mostrada instalada ao redor de estrutura 302. A estrutura 302 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a 20 vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura de carenagem longa 304 25 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou até cerca de 2,75.
A carenagem 304 pode incluir massa simplificada 314 na seção de nariz e/ou flutuabilidade 315 na seção traseira. A massa 314 e/ou flutuabilidade 315 atuam para alterar o centro de massa da carenagem 304 para frente, em direção à seção de nariz. A alteração do centro de massa da carenagem 304 para frente pode atuar para encurtar o momento de instabilidade da carenagem 304, que é definida como a distância entre o 5 centro de massa e o centro de rotação.
Em alguns modos de realização, em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto, uma carenagem longa é desejada, uma vez que a força de arrasto sobre a carenagem 304 será alta, e a carenagem longa precisa de boa estabilidade.
Com referência agora à fig. 3b, em alguns modos de
realização, carenagem longa é ilustrada. A carenagem longa 304 é mostrada instalada ao redor de estrutura 302. A estrutura 302 pode star em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura da carenagem longa 304 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca 20 de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou cerca de 2,75.
Carenagem 304 pode incluir perfurações 316 na seção traseira. As perfurações 316 podem atuar para amortecer deslocamento lateral 310 da carenagem 304 e ou deslocamento torsional 312. Quando a carenagem 304 se 25 move lateral e/ou rotacionalmente, o fluido flui para dentro e/ou para fora de perfurações 316, para dentro e/ou para fora da seção traseira este fluxo de fluido pode atuar para amortecer a movimentação da carenagem 304.
Com referência agora à fig. 3 c, em alguns modos de realização, a carenagem longa 304 é ilustrada. A carenagem longa 304 é mostrada instalada ao redor da estrutura 302. A estrutura 302 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
5 A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento
lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura de carenagem longa 304 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou até cerca de 2,75.
A carenagem 304 pode incluir perfurações 316 e esferas e/ou hastes 318 na seção traseira. As perfurações 316 e esferas e/ou hastes 318 podem atuar para amortecer o deslocamento lateral 310 da carenagem 304 e/ou deslocamento torsional 312. Quando a carenagem 304 se move lateral 15 e/ou rotacionalmente, o fluido flui para dentro e/ou para fora de perfurações 316, para dentro e/ou para fora da seção traseira, o fluxo de fluido se deslocando através da seção traseira de um conjunto de perfurações 316 para o outro encontrará esferas e/ou hastes 318, e terá que fluir ao redor das mesmas. Este fluxo de fluido prejudicado através das perfurações 316 pode 20 atuar para amortecer as movimentações da carenagem 304.
Com referência agora à fig. 3 d, em alguns modos de realização, a carenagem longa 304 é ilustrada. A carenagem longa 304 é mostrada instalada ao redor da estrutura 302. A estrutura 302 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a 25 vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura de carenagem longa 304 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou até cerca de 2,75.
A carenagem 304 pode incluir recipiente parcialmente 5 carregado 320 na seção traseira. O recipiente 320 tem fluido de alta densidade 320a e fluido de baixa densidade 320b, por exemplo, ar e água. O recipiente 320 pode atuar para amortecer o deslocamento lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312 da carenagem 304. Quando a ar 304 se move lateral e/ou rotacionalmente., o fluido de alta densidade 320a e o fluido de baixa 10 densidade 320b interagem dentro do recipiente 320 absorvendo energia por agitação no recipiente 320. Esta agitação no recipiente 320 pode atuar para amortecer as movimentações da carenagem 304.
Em alguns modos de realização o recipiente 320 pode prover flutuabilidade à seção traseira quando a carenagem 304 for colocada em um ambiente de fluido, por exemplo, água. Em alguns modos de realização o recipiente 320 pode ser acoplado à seção de nariz da carenagem 304 e/ou pode prover massa adicional à seção de nariz.
Com referência agora à fig. 3e, em alguns modos de realização, a carenagem longa 304 é ilustrada. A carenagem longa 304 é 20 mostrada instalada ao redor da estrutura 302. A estrutura 302 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento 25 lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura de carenagem longa 304 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou até cerca de 2,75. A carenagem 304 pode incluir blocos de atrito 322a, 322b e 322c na seção de nariz acopladas entre a carenagem 304 e a estrutura 302. Os blocos 322a, 322b e 322c podem atuar para amortecer o deslocamento torsional 312 da carenagem 304. Quando a carenagem 304 se move 5 rotacionalmente, os blocos 322a, 322b, 322c resistem ao movimento entre a carenagem 304 e a estrutura 302. Este atrito pode atuar para amortecer movimentações da carenagem 304. Em alguns modos de realização, os blocos 322a, 322b, 322c podem compreender um polímero. Em alguns modos de realização, os blocos 322a, 322b, 322c podem ser sujeitas a uma força de 10 solicitação para encaixe com a estrutura 302. A força de solicitação pode ser provida por uma ou mais molas, e/ou uma tira tracionada ao redor dos blocos 322a, 322b, 322c e estrutura 302.
Com referência agora à fig. 3f, em alguns modos de realização, a carenagem longa 304 é ilustrada. A carenagem longa 304 é mostrada 15 instalada ao redor da estrutura 302. A estrutura 302 pode estar em um ambiente de fluido em escoamento no qual a estrutura 302 é sujeita a vibração induzida por vórtice. A carenagem longa 304 pode ser usada para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 302.
A carenagem longa 304 pode experimentar deslocamento 20 lateral 310 e/ou deslocamento torsional 312. A carenagem 304 tem corda 306 e espessura 308. A relação entre corda e espessura de carenagem longa 304 em um ambiente de fluxo de fluido de nível alto pode ser maior do que cerca de 1,75, maior do que cerca de 2,0, ou maior do que cerca de 2,25, e de até cerca de 4, cerca de 3, ou até cerca de 2,75.
A carenagem 304 pode incluir pinos 324a, 324b e 324c na
seção de nariz acoplada à carenagem 304. Os pinos 324a, 324b, 324c são ajustados dentro de trilhas 323a, 323b e 323c. As trilhas 323a, 323b, 323c limitam a movimentação de curto prazo de pinos 324a, 324b, 324c e carenagem a um pequeno deslocamento angular, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 30 graus, ou de cerca de 10 e cerca de 20 graus. As trilhas 323a, 323b, 323c são acopladas uma à outra por conectores 326a, 326b, 326c. As trilhas 323a, 323b, 323c são movelmente conectadas à estrutura 302 com um mecanismo de amortecimento, por exemplo, um bloco de atrito e/ou uma 5 tensão nos conectores 326a, 326b, 326c que força as trilhas 323a, 323b, 323c para encaixe com a estrutura 302.
Em alguns modos de realização quando a direção de fluxo de fluido muda em prazo curto, por exemplo, menos do que cerca de 5 ou menos do que cerca de 10 segundos, o movimento da carenagem 304 é limitado ao 10 movimento dos pinos 324a, 324b, 324c dentro das trilhas 323a, 323b, 323c. Em alguns modos de realização quando a direção de fluxo de fluido muda no longo prazo, por exemplo, maior do que cerca de 15 ou maior do que cerca de 30 segundos, o movimento da carenagem 304 força os pinos 324a, 324b, 324c para encaixe com as extremidades das trilhas 323a, 323b, 323c, que força as 15 trilhas 323a, 323b, 323c e conectores 326a, 326b, 326c a se mover ao redor da estrutura 302, até que a carenagem 304 fique alinhada com a direção de fluxo de fluido.
Em alguns modos de realização, uma pluralidade de mecanismos discutidos acima nas figs. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e e 3f podem ser combinados para aumentar a estabilidade da carenagem 304. Por exemplo, perfurações 316 podem ser combinadas com massa 314 e/ou flutuabilidade 315.
Com referência agora à fig. 4, a estrutura 402 é ilustrada com uma pluralidade de carenagens longas 404a, 404b, 404c, 404d e 404e 25 instaladas ao redor da estrutura 402 para suprimir a vibração induzida por vórtice da estrutura 402, quando a estrutura 402 for sujeita a um fluxo de fluido. Em alguns modos de realização os conectores 406 podem ser providos entre carenagens adjacentes ou colocados a cada numero de carenagens. Em alguns modos de realização os conectores 408 podem ser molas, cordas elásticas, tiras de borracha, cordas, hastes, cabos ou combinações de dois ou mais dos acima.
Em alguns modos de realização, colares podem ser providos entre carenagens adjacentes ou colocados entre cada certo número de carenagens. Em alguns modos de realização as carenagens 404a-404e podem ser instaladas antes da estrutura ser instalada, por exemplo, em um ambiente submarino. Em alguns modos de realização, as carenagens 404a-404e podem ser instaladas como uma instalação reequipada à estrutura 402 que já tenha sido instalada, por exemplo, em um ambiente submarino. Com referência agora à fig. 5, a estrutura 502 é mostrada com
uma pluralidade de carenagens 504a-504e montadas ao redor da estrutura. As carenagens longas 504a, 504c, 504e são alternadas com carenagens curtas 504b e504d. As carenagens curtas 504b e 504d podem ser mais baratas do que carenagens longas 504a, 504c e 504e, e/ou podem atuar para reduzir a correlação de vórtices entre carenagens longas adjacentes. Em alguns modos de realização, colares podem ser instalados entre carenagens adjacentes ou colocados entre cada certo número de carenagens.
Em alguns modos de realização, várias carenagens curtas podem ser colocadas entre várias carenagens longas, por exemplo, de cerca de 4 a cerca de 10 carenagens curtas, depois de cerca de 4 a cerca de 10 carenagens longas, depois de cerca de 4 a cerca de 10 carenagens curtas, e continuando de uma maneira alternada.
Em alguns modos de realização, a carenagem compreende uma corda e uma espessura como definido na patente US 6.223.672. A corda pode ser medida da frente para a traseira e define um eixo principal, e espessura pode ser medida de um lado ao outro. Em alguns modos de realização, a relação entre corda e espessura pode ser de pelo menos cerca de 1,10. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de pelo menos 1,25. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de pelo menos 1,50. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de pelo menos 1,75. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de até cerca de 10,0. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de até cerca de 5,0. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de até cerca de 3,0. Em alguns modos de realização a relação entre corda e espessura pode ser de até cerca de 2,0. Em alguns modos de realização a carenagem pode ter uma forma de seção transversal selecionada entre a de uma lágrima, um aerofólio, uma elipse, uma oval, e/ou uma forma simplificada.
Em alguns modos de realização, a carenagem pode ser montada sobre uma estrutura para emprego submarino, pode ser substancialmente em forma de cunha ou em forma de lágrima, tendo uma frente relativamente grande afunilando para uma borda seguidora estreita e, opcionalmente, pelo menos dois colares que podem ser ambos presos ao corpo de carenagem e podem ser separados um do outro ao longo do comprimento do corpo de carenagem, os colares sendo posicionados e alinhados para receber a estrutura, para, desse modo, montar pivotadamente o corpo de carenagem sobre a estrutura de modo que ela possa se capaz de girar ao redor do eixo da estrutura e, assim se alinhar com uma corrente de água, o corpo da carenagem definindo, quando visto ao longo do comprimento da carenagem, uma forma de lágrima. O colar pode ser modelado para formar um respectivo anel de mancai para receber a estrutura. Cada anel de mancai pode ter uma superfície interna substancialmente circular. Uma superfície de mancai do colar, voltada para a estrutura e sobre a qual o colar cavalga, pode compreender material de baixo atrito. A superfície de mancai pode ser autolubrificante. O colar pode compreender um material plástico com uma mistura de um reagente redutor de atrito.
Em alguns modos de realização a carenagem pode ser vista como geralmente em forma de cunha. Sua frente, jazendo adjacente à estrutura, pode ter uma dimensão lateral similar à da estrutura. Em direção a sua traseira, a carenagem se afunila para uma borda seguidora estreita. Esta forma afunilada pode ser definida por paredes convergentes se encontrando na borda seguidora. A frente da carenagem pode ser modelada para conformar com a superfície adjacente da estrutura, sendo parcialmente cilíndrica e convexa. A carenagem pode formar uma forma de lágrima simplificada. De uma maneira que será familiar a alguém experiente na técnica, esta forma tende a manter fluxo laminar e serve tanto para reduzir arrasto e/ou impedir ou reduzir VIV.
Em alguns modos de realização, a carenagem pode ser formada como uma moldagem de plástico oca cujo interior se comunica com o exterior para permitir equalização de pressão. Em alguns modos de realização, a carenagem pode ser formada por uma única moldagem de plástico, como por moldagem rotacional, de modo que ela possa ser oca. A carenagem pode ser fabricada de Politeno, que é vantajoso devido a seu peso específico baixo (similar ao da água), resistência a baixo custo. Aberturas podem ser providas para permitir que água entre na carenagem para equalizar pressão interna e externa. A carenagem poderia também ser formada como uma moldagem de poliuretano compacta. Em alguns modos de realização, o matéria =1 principal usado na construção da carenagem pode ser fibra de vidro. Outros materiais conhecidos também podem ser usados, tendo peso, resistência e características de resistência à corrosão adequados. Em alguns modos de realização, as carenagens podem ser construídas de qualquer material metálico ou não-metálico, pouco corrosivo, como alumínio ou tapete de fibra de vidro em multicamadas, poliuretano, resina vinil éster, poliuretano de alta ou baixa densidade, PVC ou outros materiais com propriedades de flexibilidade e durabilidade similares. Estes materiais provêem carenagens com a resistência para permanecer na estrutura, mas suficiente flexibilidade para permitir ser encaixada por estalo no lugar durante instalação. A fibra de vidro pode ter 140-21 OMPa de resistência à tração (por exemplo, determinada pela ISSO 527-4) que pode ser formada como um tapete bidirecional ou a carenagem pode ser formada de resina de vinil éster com 7-10% de alongamento ou poliuretano. O uso desses materiais elimina a possibilidade de corrosão, que pode fazer com que o envoltório da carenagem fique preso ao redor da estrutura alongada que ela circunda.
Colares podem ser providos para conectar a carenagem à estrutura e/ou para prover espaçamento entre carenagens adjacentes ao longo da estrutura. Colares podem ser formados por uma moldagem de plástico único, como nylon, ou de um metal como aço inox, cobre, ou alumínio. Em alguns modos de realização, a face interna do anel de mancai de colar pode servir de mancai rotativo, permitindo que a carenagem gire ao redor do eixo longitudinal da estrutura e, assim, girar para facear uma corrente. Apenas o colar pode fazer contato com a estrutura, sua porção interposta entre a carenagem e a estrutura servindo para manter espaçamento entre estas partes. A superfície de mancai pode ser (a) de baixo atrito e ainda "autolubrificante", e/ou (b) resistente à corrosão marinha. Estas propriedades podem ser promovidas pela incorporação de materiais anti-corrosivo e/ou redutor de atrito ao material do colar. O material do colar pode conter uma mistura de uma composição anti-corrosiva que provê uma taxa controlada de liberação de íons de cobre, e/ou também de óleo de silício servindo para reduzir atrito de mancai.
Em alguns modos de realização, pode não ser provido um colar, e a carenagem pode ser montada à própria estrutura. Ou seja, a carenagem pode ser montada diretamente sobre a estrutura (ou sobre uma bainha protetora cilíndrica convencionalmente provida ao redor da estrutura). Um número dessas carenagens pode ser colocado adjacente uma à outra em uma coluna ao longo da estrutura. Para impedir que carenagens se movam ao longo do comprimento da estrutura, dispositivos de preensão e/ou colares podem ser presos à estrutura a intervalos, por exemplo, entre cada uma a cinco carenagens. Os dispositivos de preensão e/ou colares podem ser de um tipo tendo um par de envoltórios de dispositivo de preensão de meio cilindro presas à estrutura por uma faixa de tração passada ao redor dos envoltórios.
Em alguns modos de realização, a carenagem pode ser projetada de modo que possa ser girada livremente ao redor da estrutura, de modo a prover manuseio mais eficiente da ação de onda e corrente e suporte de VIV sobre a estrutura. As carenagens não podem ser conectadas, de modo que possam girar uma em relação à outra. Bandas de anéis de plástico de baixo atrito, por exemplo, nylon impregnado com molibdênio, podem ser conectadas à superfície interna da carenagem que define uma abertura para receber a estrutura. Um material de baixo atrito pode ser provido sobre a porção da carenagem que circunda uma estrutura, por exemplo, tiras de nylon impregnado com molibdênio, que podem ser lubrificadas pela água do mar.
Em alguns modos de realização, um primeiro anel de retenção, ou superfície de mancai de empuxo, pode ser instalado acima e/ou abaixo de cada carenagem ou grupo de carenagens. Latas de flutuação também podem ser instaladas acima e/ou abaixo de cada carenagem ou grupo de carenagens. Os métodos e sistemas da in podem ainda compreender a
modificação da flutuabilidade da carenagem. Isto pode ser executado pelo acoplamento de um peso ou um módulo de flutuação à carenagem. Em alguns modos de realização, a carenagem pode incluir material de carregamento que pode ser neutra ou parcialmente flutuante. A porção traseira da cada carenagem pode ser parcialmente carregada com um material de espuma sintática conhecido para tornar a carenagem parcialmente flutuante na água do mar. Este material de espuma pode ser positivamente flutuante ou neutramente flutuante para obter os resultados desejados.
Em alguns modos de realização, pelo menos um elemento de cobre pode ser montado à estrutura e/ou à carenagem para desencorajar crescimento marinho na interface carenagem-estrutura, de modo que a carenagem permaneça livre de cata-vento para se orientar mais eficazmente com a corrente, por exemplo, uma barra de cobre. Em alguns modos de realização, as carenagens podem ser feitas de cobre, ou de cobre e um ou mais materiais diferentes.
Em alguns modos de realização, as carenagens podem ter uma relação máxima de comprimento e largura de 2,0 ou maior, ou 1,5 ou maior, para tão pequena quanto 1,25, 1,20 ou 1,10.
A altura da carenagem pode variar consideravelmente, dependendo da aplicação específica, os materiais de construção, e o método empregado para instalar a carenagem. Nas estrutura marinhas estendidas, numerosas carenagens podem ser colocadas ao longo do comprimento da estrutura marinha, por exemplo, cobrindo cerca de 15% a 25% a cerca de 50%, ou 75%, ou 100% do comprimento da estrutura marinha com as carenagens.
Em alguns modos de realização, as carenagens podem ser colocadas sobre uma estrutura marinha após estar no lugar, por exemplo, suspensa entre uma plataforma e o leito do mar, no qual mergulhadores ou veículos submersíveis podem ser usados para prender as múltiplas carenagens ao redor da estrutura. Alternativamente, carenagens podem ser presas à estrutura quando os comprimentos da estrutura forem montados. Este método de instalação pode ser efetuado sobre um vaso especialmente projetado, como uma barcaça S-Lay ou J-Lay, que pode ter uma rampa inclinada, posicionada ao longo de um lado do vaso e descendo abaixo da superfície do mar., que pode ser equipada com rolos. Quando os comprimentos da estrutura são ajustados entre si, as carenagens podem ser acopladas às seções conectadas antes de serem baixadas para o oceano.
As carenagens podem compreender um ou mais membros. Exemplos de carenagens de dois membros adequadas incluem, aqui, uma estrutura tipo garra na qual a carenagem compreende dois membros que podem ser articulados um ao outro para formar uma borda articulada e duas bordas não-articuladas, bem como, uma carenagem compreendendo dois membros que podem s conectados um ao outro após serem posicionados ao redor da circunferência da estrutura marinha. Opcionalmente, dispositivos redutores de atrito podem ser acoplados à superfície interna da carenagem.
Carenagens tipo garra podem ser posicionadas sobre a estrutura marinha pela abertura da estrutura da garra, colocando a estrutura ao redor da estrutura, e fechando a estrutura de garra ao redor da circunferência da estrutura. A etapa de prender a carenagem na posição ao redor da estrutura pode compreender conectar os dois membros um ao outro. Por exemplo, a carenagem pode ser presa ao redor da estrutura pela conexão das duas bordas não-articuladas da estrutura de garra uma à outra. Qualquer dispositivo de conexão ou fixação conhecido na técnica pode ser utilizado para conectar os membros entre si.
Em alguns modos de realização, carenagens tipo garra podem ter um mecanismo de travamento para prender a carenagem ao redor da estrutura, como conectores macho-fêmea, rebites, parafusos, adesivos, soldas e/ou conectores.
Em alguns modos de realização carenagens podem ser configuradas como carenagens traseiras, por exemplo, como descrito e ilustrado no pedido co-pendente US 10/839.781, publicado como publicação de pedido de patente US 2006/21560, e aqui incorporado pela referência em sua totalidade.
Em alguns modos de realização, carenagens podem incluir uma ou mais placas divisoras de esteira. Em alguns modos de realização, as carenagens podem incluir uma ou mais aletas estabilizadoras.
Naturalmente, deve ser entendido que os aparelhos e métodos de acoplamento acima são meramente ilustrativos, e qualquer outro aparelho de acoplamento adequado pode ser utilizado.
Os métodos e sistemas da invenção podem ainda compreender posicionar uma segunda carenagem, ou uma pluralidade de carenagens ao redor da circunferência da estrutura. Nos modos de realização de multicarenagens, as carenagens podem ser adjacentes uma à outra sobre a estrutura, ou empilhadas sobre a estrutura. As carenagens podem compreender flanges, anéis, ou tiras terminais para permitir que as carenagens sejam empilhadas facilmente uma sobre a outra, ou colares ou dispositivos de preensão podem ser providos entre carenagens ou grupos de carenagens. Adicionalmente, as carenagens podem ser adicionadas à estrutura uma de cada vez, ou podem ser empilhadas uma sobre a outra antes de serem colocadas ao redor/sobre a estrutura.. Além disso, as carenagens de uma pilha de carenagens podem ser conectadas uma à outra, ou acopladas separadamente.
Embora as carenagens tenham sido descritas como sendo usadas em ambientes aquáticos, elas podem ser usadas também para redução de VIV e/ou arrasto sobre estruturas alongadas em ambientes atmosféricos. Exemplos
Uma variedade de diferentes configurações de carenagem foi acoplada a um tubo de diâmetro externo de 6,25cm e sujeitas a uma velocidade de fluxo crescente de 3 Ocm a 225cm por segundo em um tanque de corrente. O deslocamento do tubo foi medido em função do tempo. Testes IA & 1B:
Para estes testes, uma carenagem de alumínio com uma relação entre corda e espessura de 2,5, sem estabilizadores, foi acoplada a um tubo de diâmetro externo de 6,25cm e sujeita a uma velocidade de fluxo crescente de 30 e 225cm por segundo no tanque de corrente. O Teste IA foi uma traseira sólida, e Teste B foi uma traseira com perfurações.
A carenagem no Teste IA foi instável, significando que a instabilidade continuou a crescer com o aumento de velocidades de fluxo, e nunca atingiu o equilíbrio. Ao contrário, a carenagem no Teste IB foi estável e atingiu o equilíbrio.
A carenagem no Teste IB atingiu uma diminuição de 24% em A/D RMS Max, e uma diminuição de 38% em A/D Max em comparação com a carenagem do Teste IA.
As perfurações na traseira da carenagem no Teste IB aumentou significativamente a estabilidade em comparação com a carenagem sem perfurações. Testes 2A &2B:
Para estes testes, uma carenagem de alumínio com uma relação entre corda e espessura de 2,59, com estabilizadores, foi acoplada a um tubo de diâmetro externo de 6,25cm e sujeita a uma velocidade de fluxo crescente de 30 e 225cm por segundo no tanque de corrente. O Teste 2A foi uma traseira sólida, e Teste 2B foi uma traseira com perfurações.
As carenagens em ambos os Testes 2A e 2B eram estáveis. A carenagem no Teste 2B atingiu uma diminuição de 73% de A/D RMS Max, e uma diminuição de 58% em A/D Max em comparação com a carenagem no Teste 2A.
As perfurações na traseira da carenagem no teste 2B aumentaram significativamente a estabilidade em comparação com a carenagem sem perfurações. Testes 3A, 3B & 3C:
Para estes testes, uma carenagem de alumínio com uma relação entre corda e espessura de 2,24, com estabilizadores, foi acoplada a um tubo de diâmetro externo de 6,25cm e sujeita a uma velocidade de fluxo crescente de 30 e 225cm por segundo no tanque de corrente. O Teste 3A foi uma traseira sólida, e Teste 3B foi uma traseira com perfurações.
A carenagem no Teste 3A era instável, significando que a instabilidade continuou a crescer com as velocidades de fluxo crescentes, e nunca atingiu o equilíbrio. Ao contrário, as carenagens nos Testes 3B e 3 C eram estáveis e atingiram o equilíbrio.
A carenagem no Teste 3B atingiu uma diminuição de 52% em A/D RMS Max, e uma diminuição de 46% em A7D Max em comparação com a carenagem no Teste 3 A. A carenagem no Teste 3 C atingiu uma diminuição de 90% em A/D RMS Max, e uma diminuição de 81% em A/D Max em comparação com a carenagem no Teste 3A.
As perfurações na traseira da carenagem no Teste 3B aumentaram significativamente a estabilidade em comparação com a carenagem sem perfurações. A espuma na traseira da carenagem no Teste 3 C aumentou significativamente a estabilidade em comparação com a carenagem sem espuma na traseira.
Os dados do teste são apresentados a seguir:
Teste A/D RMS Max A/D Max Estável/Instável Mudança A/D RMS Max Mudança A/D Max IA 0,17 0,63 Instável IB 0,13 0,39 Estável 24% 38% 2A 0,3 0,55 Estável 2B 0,08 0,23 Estável 73% 58% 3A 1,65 3,03 Instável 3B 0,79 1,65 Estável 52% 46% 3C 0,17 0,57 Estável 90% 81%
Embora os modos de realização ilustrativos da invenção
tenham sido descritos com particularidade, deverá ser entendido que várias outras modificações serão aparentes e podendo ser feitas por alguém experiente na técnica sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Consequentemente, não há pretensão de que o escopo das reivindicações aqui anexas seja limitado aos exemplos e descrições apresentados aqui, mas que as reivindicações sejam consideradas como abrangendo todas as características de ineditismo patenteável que residem na invenção, incluindo todas as características que poderiam ser tratadas como equivalentes por alguém experiente na técnica à qual a invenção pertence.
Claims (16)
1. Sistema para reduzir arrasto e/ou vibração induzida por vórtice de uma estrutura, caracterizado pelo fato de compreender: uma carenagem compreendendo um mecanismo de amortecimento adaptado para amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mecanismo de amortecimento compreender pelo menos um mecanismo selecionado do grupo consistindo de perfurações em uma seção traseira da carenagem, uma massa em uma seção de nariz da carenagem, um módulo de flutuação na seção traseira da carenagem, perfurações e esferas e/ou hastes na seção traseira da carenagem, um recipiente de líquido na seção traseira da carenagem, um recipiente de líquido na seção de nariz da carenagem, blocos de atrito entre a carenagem e a estrutura, e pinos acoplados à carenagem dentro de trilhas movelmente conectadas à estrutura.
3. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-2, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma relação entre corda e espessura maior do que 1,5.
4. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma relação entre corda e espessura maior do que 2,0.
5. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-4, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma relação entre corda e espessura maior do que 2,25 e menor do que 2,75.
6. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma seção traseira compreendendo uma ou mais aletas estabilizadoras e/ou placas de arrasto.
7. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-6, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma forma de lágrima.
8. Método para modificar uma estrutura sujeita a arrasto e/ou vibração induzida por vórtice, caracterizado pelo fato de compreender: posicionar pelo menos uma carenagem ao redor da estrutura; e amortecer a rotação da carenagem ao redor da estrutura.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do posicionamento compreender posicionar pelo menos duas carenagens ao redor da estrutura.
10. Método de acordo com uma ou mais reivindicações 8-9, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: posicionar um colar, um módulo de flutuação, e/ou um dispositivo de preensão ao redor da estrutura.
11. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações 8-10, caracterizado pelo fato da carenagem compreender uma forma de lágrima.
12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender conectar pelo menos duas carenagens uma à outra.
13. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações 8-10, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender posicionar uma pluralidade de carenagens longas ao redor da estrutura e uma pluralidade de carenagens curtas ao redor da estrutura, e alternar pelo menos 1 carenagem curta entre cada grupo de carenagens longas, onde o grupo de carenagens longas compreende de 1 a 8 carenagens.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da carenagem curta compreender uma relação entre corda e espessura menor do que 1,5 e a carenagem longa compreender uma relação entre corda e espessura maior do que 1,75.
15. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações 8-14, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender amortecer um movimento lateral da carenagem e/ou da estrutura.
16. Método de acordo com uma ou mais das reivindicações 8- 15, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender posicionar um primeiro grupo de carenagens ao redor da estrutura e um segundo grupo de carenagens ao redor da estrutura, e alternar pelo menos 1 do primeiro grupo de carenagens entre cada pelo menos 1 do segundo grupo de carenagens, onde o primeiro grupo compreende um balanço de massa diferente, um mecanismo de amortecimento diferente, e/ou um nível de amortecimento diferente do segundo grupo.
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