DISPOSITIVO DE MANIPULAÇÃO DE ÂNCORA
CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção se refere a manipulação segura de uma carga ou carregamento pesada/o que é retirada/o a partir de um nível abaixo do mar para o convés de uma embarcação, ou colocada/o a partir do convés para o mar, respectivamente. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma embarcação para manipulação de âncora, compreendendo um dispositivo para manipulação de âncora, onde cuidado especial é tomado por segurança e pelo equipamento.
PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA [002] Instalações offshore de flutuação para exploração de petróleo e gás, desenvolvimento de campos de petróleo e gás e exploração de petróleo e gás, são mantidas em posição por intermédio de âncoras. As âncoras são colocadas no leito marinho, movimentadas e retiradas por intermédio de navios de suprimento e embarcações de manipulação de âncora.
[003] As âncoras são elevadas e abaixadas por intermédio de cabos operados por guinchos no nível do convés do navio de suprimento ou do navio de manipulação de âncora.
O cabo utilizado para elevar uma âncora é normalmente operado por um guincho colocado próximo da extremidade dianteira do convés de carga. O cabo corre ao longo do convés e ao longo do corpo ou rolo (rolete) de redirecionamento na extremidade
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2/16 traseira do convés de carga. Uma das operações críticas em manipulação de âncora é a de trazer a âncora a partir do mar a bordo do navio, e trazer a âncora a partir do convés do navio para o mar, respectivamente. Durante esta fase, a âncora e o cabo são submetidos a forças maiores do que durante outras partes da operação.
[004] O resultado deste desequilíbrio é o de que o cabo deve ser dimensionado para a força que é necessária durante as operações críticas anteriormente mencionadas. Adicionalmente, existe um perigo de que o cabo venha a se romper. Um cabo que se rompe durante esta espécie de estresse representa um grande perigo para o navio, para o equipamento e para o pessoal. Adicionalmente, a âncora poderia provocar severo dano para instalações submarinas abaixo do navio.
[005] A patente norueguesa número NO 2004 1314 descreve uma rampa para manipulação de âncoras de mastreação sobre um navio de suprimento. A rampa possui dois rolos, um rolo inferior e um rolo superior, onde a rampa pode ser articuladamente rotacionada em torno do eixo geométrico do rolo inferior entre uma posição superior onde a rampa possui um ângulo relativo para o plano horizontal de cerca de 60o, e uma posição inferior possuindo um ângulo de cerca de 300. Ainda que as forças provocadas pela âncora durante a fase anteriormente mencionada sejam substancialmente reduzidas, comparadas com o método antigo, as forças são ainda altas e os riscos de segurança provocados pelas altas forças estão
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3/16 ainda presentes.
[006] O pedido de patente internacional número WO2006/073316 se refere a um dispositivo e métodos de manipulação de âncora seguros para colocação de uma âncora fora no mar a partir do convés de um vaso, e retirada de uma âncora embarcada em um convés de um vaso, respectivamente. O dispositivo compreende uma rampa possuindo uma superfície de repouso para uma âncora, onde a rampa é deslocável a partir de uma posição a bordo (interior) onde a superfície de repouso é substancialmente horizontal, e uma posição de bordo exterior onde a superfície de repouso é substancialmente vertical. Esta rampa evita o problema anteriormente mencionado referente a trazer a âncora a partir do mar e em cima do convés e trazer a âncora a partir do convés para fora no mar. A rampa, entretanto, não foi bem sucedida e foi somente instalada embarcada em um vaso. Os problemas primordiais são os de que a rampa em sua posição vertical é considerada constituir um risco de segurança em que ela bloqueia a vista de popa do convés e da ponte e, por conseqüência, o controle visual com a operação, e em que a flutuabilidade na parte de popa do vaso é substancialmente reduzida. Adicionalmente, a área efetiva do convés de carga é reduzida, uma redução que é negativa para a utilização do vaso para outros propósitos.
[007] Adicionalmente, o dispositivo em concordância com o pedido de patente internacional número WO2006/073316 possui uma construção relativamente complexa
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4/16 e pesada. Conseqüentemente, existe também uma necessidade para uma solução simplificada e mais leve.
[008] Consequentemente, existe a necessidade de uma solução para os problemas descritos anteriormente, ligados as operações de retirada da âncora embarcada em um navio e içar a âncora a partir do convés de um navio para dentro do mar.
[009] Um objetivo da presente invenção é, por conseqüência, proporcionar um dispositivo de manipulação de
âncora que venha |
a superar os |
problemas |
descritos |
anteriormente. |
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RESUMO DA |
INVENÇÃO |
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[0010] O |
objetivo da |
presente invenção é |
solucionado por uma |
embarcação para |
manipulação |
de âncora, |
compreendendo um dispositivo de manipulação de âncora, o dispositivo de manipulação de âncora sendo adaptado para içar uma âncora a partir de uma posição horizontal de repouso em um convés de popa de uma embarcação, para uma posição vertical dependurada à popa da embarcação, em que o dispositivo compreende dois braços que nas primeiras extremidades são articuladamente dispostos em torno de um eixo geométrico horizontal sendo perpendicular ao eixo geométrico de comprimento da embarcação, e onde tal eixo geométrico coincide com a rotação de um rolo (rolete) de
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5/16 popa disposto na extremidade da popa de um convés de carga da embarcação, e onde os braços em suas segundas extremidades suportam um rolo de manipulação de âncora possuindo um eixo geométrico de rotação paralelo ao eixo geométrico de rotação dos braços. A presente solução utilizando braços articuladamente dispostos suportando um rolo de manipulação de âncora torna possível retirar uma âncora embarcada na embarcação ou colocar uma âncora a partir do convés de carga da embarcação para dentro do mar sem auxílio externo a partir de uma plataforma ou navio utilizando um guindaste, e sem exposição do equipamento paras as forças extremas anteriormente mencionadas.
[0011] Adicionalmente, esta construção é simples e não é tão pesada e não impede a necessária visão de popa a partir do convés de carga e da ponte da embarcação.
[0012] Em concordância com uma concretização da presente invenção, os braços e o rolo de manipulação de âncora são adaptados para serem rotacionados a partir de uma posição de repouso, onde os braços e o rolo de manipulação de âncora são dispostos em canais no convés de carga , e uma posição ativa onde a tangente vertical de popa do rolo de manipulação de âncora coincide ou está à popa da tangente vertical de popa do rolo de popa. Quando o dispositivo de manipulação de âncora está em sua posição de repouso, a
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6/16 utilização do convés de carga não é limitada pelo dispositivo de manipulação de ancora e a embarcação pode ser utilizado para outros propósitos.
[0013] Em concordância com uma concretização da presente invenção, os braços são rotacionados por intermédio de acionador/es hidráulico/s. Ainda que os braços possam ser rotacionados por recursos alternativos, acionadores hidráulicos são os recursos de rotação preferidos, na medida em que eles são simples, e confiáveis.
[0014] Em concordância com uma concretização da presente invenção, os braços são fixados para um eixo de rotação. Quando os braços são fixados para um eixo de rotação, os braços irão ser movimentados paralelos uns em relação aos outros. Se um acionador controlando um dos braços é danificado, ambos os braços podem ser controlados pelo acionador controlando o outro braço. Adicionalmente, a força total necessitada para controlar os braços é distribuída pelo recurso de rotação, formando sistemas avançados para controlar a posição de cada braço supérfluo.
[0015] Em concordância com uma outra concretização da presente invenção, os braços são rotativamente conectados para um eixo de rotação.
[0016] O rolo de popa é preferivelmente rotativamente disposto sobre o eixo de rotação.
[0017] O dispositivo de manipulação de âncora é adotado para montagem para um ou mais recesso/s no convés de carga quando o dispositivo está em uma posição de repouso.
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Isto torna possível guardar o dispositivo de manipulação de âncora de maneira que ele não obstrua quaisquer outras operações quando o dispositivo não está em utilização. Isto torna a embarcação mais adequada para diferentes tarefas na medida em que ele deixa o convés de carga como um convés de carga efetivo e funcional para outras tarefas estabelecidas para as quais a embarcação pode ser destinada. Isto é também um importante item de segurança, na medida em que dispositivos em convés podem provocar problemas para as pessoas trabalhando sobre o convés.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0018] A presente invenção irá ser descrita em maiores detalhes posteriormente, com referência para as concretizações mostradas nas Figuras acompanhantes, em que:
Figura 1 é um desenho em perspectiva de um convés de carga sobre uma embarcação de manipulação de âncora ilustrando uma concretização do presente dispositivo;
Figura 2 é um desenho em perspectiva do dispositivo ilustrado na Figura 1, a partir de um outro ângulo;
Figura 3 é um desenho em perspectiva correspondendo para a Figura 2, onde o presente dispositivo está em uma posição de repouso;
Figura 4 é uma vista em perspectiva do presente dispositivo em uma posição ativa, ou externa;
Figura 5 é uma vista lateral do dispositivo em
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8/16 concordância com a Figura 4;
Figura 6 é uma vista em perspectiva do presente dispositivo em uma posição de repouso; e
Figura 7 é uma seção transversal ao longo de uma linha B - B na Figura 6.
As Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0019] Uma concretização preferida da embarcação para manipulação de âncora, compreendendo um dispositivo de manipulação de âncora da presente invenção é ilustrada nos Desenhos e irá ser descrita em detalhes posteriormente.
[0020] A Figura 1 é um desenho em perspectiva da parte de popa de uma embarcação de manipulação de âncora (1), sendo equipado com um sistema de manipulação de âncora (6) em concordância com a presente invenção. A embarcação (1) possui um convés de carga aberto (2), sendo limitado em ambas as laterais por grades de carga (3), e na popa, por um rolo de popa (4) rotativo em torno de um eixo geométrico que é substancialmente horizontal e normal para o eixo geométrico de comprimento do navio. Uma ancora (5) para a instalação offshore de flutuação é mostrada no convés de carga (2) .
[0021] O dispositivo de manipulação de âncora compreende dois braços (7, 7', 15) suportando um rolo de manipulação de âncora (8). Os braços (7, 7', 15) são
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9/16 rotativamente dispostos em torno de um eixo geométrico que é substancialmente paralelo para, ou coincide com, o eixo geométrico de rotação para o rolo de popa (4). Os dois braços (7, 7') são ambos preferivelmente fixados para o eixo de rotação (15) . O eixo de rotação (15) é preferivelmente um eixo de rotação oco que é rotativamente disposto na popa da embarcação, por exemplo, em um eixo de rotação de popa não mostrado. O rolo de popa (4) é novamente, preferivelmente, rotativamente conectado para o eixo de rotação (15) .
[0022] Os braços (7, 7', 15) são controlados por intermédio de acionadores (9, 9'), que são dispostos para articuladamente rotacionar os braços (7, 7') entre uma posição ativa ou externa como ilustrado, por exemplo, na Figura 4 e na Figura 5, e posição de repouso como ilustrado na Figura 3, na Figura 6 e na Figura 7, onde o dispositivo de manipulação de âncora é armazenado abaixo do convés de carga (2) . Na medida em que os braços (7, 7' ) e o eixo de rotação (15) são fixados uns em relação para os outros, os braços (7, 7'), o rolo de manipulação de âncora (8) e o eixo de rotação (15) formam e rotacionam como uma unidade integrada. As forças que são necessárias para rotacionar e para suportar (segurar) os braços (7, 7' ) na posição desejada são, conseqüentemente, equilibradas entre os acionadores (9, 9' ) . Conseqüentemente, se um dos acionadores é danificado de perdas da pressão hidráulica, a estrutura pode ainda ser controlada pelo outro acionador.
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10/16 [0023] Canais (10), (10') e (10'') para receber a estrutura (7, 7') e o rolo de manipulação de âncora (8) quando eles estão na posição de repouso, são proporcionados no convés de carga (2). Os dois braços (7, 7') são paralelos uns para os outros. Conseqüentemente, os canais (10) e (10' ) são paralelos uns com os outros e com o eixo geométrico de comprimento da embarcação, e são adotados para receber os dois braços (7, 7' ) da estrutura. O terceiro canal, o canal (10'' ) , conecta o canal (10) e o canal (10' ) , e é adotado para receber o rolo de manipulação de âncora (8) . Uma cobertura (11) é preferivelmente proporcionada para cobrir o canal (10'' ) .
[0024] A Figura 7 ilustra a cobertura (11) tanto em uma posição superior marcada (11) , onde a cobertura (11) está cobrindo o canal (10'' ) , e quanto em uma posição inferior marcada (11' ) . A cobertura (11) é guiada por intermédio de rodas de guia (14) montadas para ranhuras de guia quando ela é movimentada a partir da posição inferior (11') para a posição superior (11) .
[0025] Os braços (7, 7') são preferivelmente projetados de maneira que as laterais superiores dos braços (7, 7' ) estão em nível com o convés de carga (2) para formar uma cobertura para os canais (10, 10' ) quando os braços (7, 7' ) estão na posição de repouso.
[0026] Como anteriormente mencionado, os braços (7, 7' ) , e por conseqüência, o dispositivo de manipulação de
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11/16 âncora (6) , são operados por intermédio de dois acionadores hidráulicos (9, 9') conectados para os braços (7, 7') e para abraçadeiras (12) nos canais (10, 10') e/ou (10''). Na posição ativa, ou externa, do dispositivo de manipulação de âncora (6) , uma tangente vertical do rolo de manipulação de âncora (8) preferivelmente coincide com, ou está à popa da tangente vertical do rolo de popa (4) . Preferivelmente, a tangente mencionada do rolo de manipulação de âncora (8) está à popa da tangente correspondente do rolo de popa (4) . Quando o rolo de manipulação de âncora (8) está à popa do rolo de poupa (4) , uma âncora dependurada em um cabo que passa sobre o rolo de manipulação de âncora (8) não irá repousar contra o rolo de popa (4) . A distância entre o rolo de popa (4) e a tangente vertical do rolo de manipulação de âncora (8) , determina espaço para manipulação da âncora, tal como voltando (retornando) a âncora, antes que ela venha a ser içada para o rolo de manipulação de âncora (8) . A âncora pode ser voltada pela corrente deslizante dos propulsores do navio se a parte inferior da âncora está abaixo do nível do mar e o topo da âncora está dependurado livre a partir do rolo de popa. É, conseqüentemente, preferido que a distância horizontal entre a tangente de popa vertical do rolo de manipulação de âncora seja tão longa quanto possível.
[0027] Uma âncora dependurada em um cabo indo ao longo do rolo de manipulação de âncora irá criar duas forças sobre o dispositivo de manipulação de âncora, uma força
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12/16 vertical criada por gravidade, e uma força substancialmente horizontal, criada pelo vento. A direção da força provocada pelo cabo pode diferir a partir do plano horizontal dependendo da altura acima do convés do rolo de manipulação de âncora e da distância e da altura acima do convés do guincho. As duas forças irão se equilibrar uma à outra quando a estrutura possui um ângulo em direção exterior de cerca de 450 a partir de um plano horizontal, correspondendo para um ângulo em direção interior relativamente para o convés de carga sendo substancialmente horizontal de cerca de 1350. Para um dispositivo em concordância com a presente invenção, onde a estrutura é controlada por intermédio de acionadores hidráulicos, é preferido que os atuadores sempre estejam puxando quando sob carga. Conseqüentemente, a abertura de ângulo máxima em direção do convés de carga é de cerca de 1350.
[0028] Na posição de repouso do dispositivo de manipulação de âncora, uma âncora pode ser colocada sobre o rolo de popa e sobre o rolo de manipulação de âncora. Depois de remoção da cobertura (11), o dispositivo de manipulação de âncora pode ser ativado, por exemplo, os ativadores hidráulicos são ativados para elevar a extremidade livre dos braços (7, 7') incluindo o rolo de manipulação de âncora a partir da posição de repouso para a posição ativada, ou exterior, anteriormente descrita. Durante a movimentação de articulação do dispositivo de manipulação de âncora a partir
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13/16 da posição de repouso para a posição exterior, a âncora é segurada no lugar e prevenida de vir a sofrer deslizamento do dispositivo por intermédio de um cabo preso para o topo da âncora que corre ao longo do rolo de manipulação de âncora (8) e é preso firmemente por intermédio de um guincho não mostrado. Quando o dispositivo de manipulação de âncora está na posição ativa ou exterior, a âncora pode ser abaixada por intermédio do referido cabo e do referido guincho sem provocar quaisquer forças de quebra na âncora. Assim que a âncora estiver abaixo do rolo de popa, o dispositivo de manipulação de âncora pode ser abaixado para sua posição de repouso.
[0029] O dispositivo de manipulação de âncora (6) da presente invenção pode também ser bloqueado (travado) em qualquer posição intermediária entre a posição ativa anteriormente descrita e sua posição de repouso. Uma posição intermediária presentemente preferida, ou posição de carretel, é uma posição onde o ângulo entre o convés de carga e os braços estão entre 10o e 90o, tal como, por exemplo, entre 15o e 45o, ou entre 20o e 30o. Na posição de carretel, os canais (10), (10') e (10''), podem ser cobertos por coberturas, tal como a cobertura (11) , para possibilitar que a equipe venha a trabalhar com segurança no convés de popa. Na posição de carretel, o rolo de manipulação de âncora (8) pode ser utilizado como um carretel para redirecionar uma corda, um cabo ou os assemelhados. Uma corda ou um cabo a
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14/16 partir de um guincho na parte dianteira do convés de carga pode ser estendida/o sobre o rolo de manipulação de âncora, para uma âncora colocada sobre o convés para puxar a âncora de popa no convés. Se a âncora possui um tamanho que possibilita que a âncora venha a passar entre os braços (7, 7') e abaixo o rolo de âncora (8) , a âncora pode ser puxada para uma posição para ser colocada fora sem utilização de outras ferramentas. A utilização do dispositivo de manipulação de âncora para reposição de uma âncora desta maneira adiciona uma vantagem adicional por redução da necessidade para ferramentas adicionais para este reposicionamento embarcado no (a bordo do) vaso.
[0030] O procedimento para retirada de uma âncora é o oposto do procedimento anteriormente descrito. Quando uma âncora é retirada, a âncora é içada em direção do navio por intermédio de um cabo correndo ao longo do rolo de popa para um guincho. Quando a âncora se aproxima da superfície, o dispositivo de manipulação de âncora é movimentado a partir de sua posição de repouso para a posição ativada, ou exterior, de maneira que o cabo corre ao longo do rolo de manipulação de âncora. A âncora pode então ser içada em uma posição onde uma parte da âncora repousa contra o rolo de popa e a parte superior da âncora repouse contra o rolo de manipulação de âncora. O cabo é mantido apertado (firme) para manter a âncora firme e pronta no dispositivo de manipulação de âncora na medida em que ele é retornado para
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15/16 a posição de repouso. Assim que o dispositivo de manipulação de âncora é retornado para a posição de repouso, a âncora pode ser recolocada no convés de carga se for necessário.
[0031] Durante as operações mencionadas, a âncora é também conectada para uma corrente em adição para uma ou mais cordas. A manipulação das cordas e corrente não é descrita na medida em que ela não é importante para o entendimento da presente invenção. Adicionalmente, a pessoa especializada no estado da técnica irá compreender que ajustamentos podem ser necessários para a manipulação da corrente e cordas em utilização do dispositivo da presente invenção.
[0032] A pessoa especializada no estado da técnica irá compreender que a concretização ilustrada é somente um exemplo de uma possível concretização da presente invenção e que diversas outras concretizações são possíveis sem se afastar do escopo de proteção da presente invenção como definido nas reivindicações de patente anexadas. A estrutura ilustrada nos Desenhos, compreende dois braços paralelos que podem ser integrados no convés do vaso. Os braços (7, 7') na concretização ilustrada são paralelos, mas isto não é um requerimento obrigatório. O rolo de manipulação de âncora ilustrado possui o mesmo comprimento que o rolo de popa. O rolo de manipulação de âncora pode, entretanto, ser mais curto e até mesmo mais longo do que o rolo de popa. A construção do dispositivo e os comprimentos relativos dos
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16/16 rolos são, por conseqüência, uma questão da necessidade efetiva e preferências para um determinado vaso. O dispositivo descrito é montado para canais no convés. Irá também ser possível abaixar o dispositivo de manipulação de âncora em um recesso no convés e cobrir o dispositivo se for requerido.
[0033] A pessoa especializada no estado da técnica deveria também compreender que a estrutura pode ser controlada por outros recursos do que acionadores hidráulicos. Ainda que acionadores hidráulicos venham a ser presentemente preferidos, a estrutura pode ser controlada por um motor por intermédio, por exemplo, de uma transmissão por engrenagem ou uma transmissão por corrente. Adicionalmente, a pessoa especializada no estado da técnica irá também compreender que o dispositivo de manipulação de âncora pode também ser utilizado para colocar e retirar outros corpos pesados do que uma âncora sem se afastar do escopo da presente invenção.
[0034] Assim, a presente invenção foi descrita com referência para concretizações específicas, e deverá ser observado por aqueles especializados no estado da técnica que a presente invenção é unicamente limitada pelo espírito e pelo escopo de proteção das reivindicações de patente subsequentemente.