BRPI1000994A2

BRPI1000994A2 - placa de caturro aperfeiçoada em estrutura marìtima flutuante

Info

Publication number: BRPI1000994A2
Application number: BRPI1000994-9A
Authority: BR
Inventors: Yun Ding; William L Soester; Cheng-Yo Chen
Original assignee: Mcdermott Sa J Ray
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-06-21
Also published as: AU2010201416A1; CN101857071A; US20100260554A1; CA2699395A1; EP2239191A2; MX2010003735A; EP2239191A3

Abstract

PLACA DE CATURRO APERFEIçOADA EM ESTRUTURA MARITIMA FLUTUANTE. Trata-se de uma estrutura marítima flutuante que tem um casco flutuante com uma armação de treliça aberta dotada de placas de caturro verticalmente espaçadas ao longo da armação de treliça. Uma ou mais das placas de caturro incluem uma placa de saiote que é fixada em torno do perímetro externo da placa de caturro e aumenta a eficiência da placa de caturro no aprisionamento de massa de água entre as placas de caturro para reduzir movimentos de caturro da estrutura marítima flutuante. Uma placa de saiote é fixada a uma ou mais placas de caturro essencialmente em um ângulo direito em relação à placa de caturro. A placa de saiote pode se estender além das superfícies inferiores e superiores da placa de caturro ou ser posicionada com a finalidade de ser contígua em relação a uma superfície da placa de caturro e se estender somente além da superfície oposta da placa de caturro.

Description

"PLACA DE CATURRO APERFEIÇOADA EM ESTRUTURA MARÍTIMAFLUTUANTE"

Campo e Antecedentes da Invenção

A presente invenção está geralmente relacionada a estruturas marítimas flutuantese, mais particularmente, a estruturas marítimas flutuantes com placas de caturro.

Na indústria marítima de petróleo e gás, algumas estruturas flutuantes tal como aestrutura de mastro descrita na patente US5.558.467 usam uma armação de treliça abertaabaixo do casco principal flutuante para reduzir a área em seção transversal sujeita a forçasambientais de ondas e correntes. Isto reduz o arrasto e o efeito destas forças na estrutura.

Estas estruturas também incorporam o uso de placas de caturro espaçadas verticalmente naarmação de treliça para funcionar como placas de aprisionamento de água durante o movi-mento vertical da estrutura. Durante o movimento vertical da estrutura, o efeito da massa deágua aprisionada entre as placas serve para reduzir os movimentos de caturro das estrutu-ras causado por ondas. A redução de movimentos de caturro é ocasionada devido ao fatode o período natural de caturro da estrutura ser mais longo que o período das ondas maisaltas com maior energia de onda.

O uso de placas de caturro prova ser eficiente para a função desejada. Entretanto,existem situações que podem exigir o uso de placas de caturro maiores ou menores quenão são fácil ou eficientemente tratadas através da simples modificação da estrutura flutuan-te ou das próprias placas de caturro.

O aumento do vão das placas de caturro fora do perímetro da estrutura marítima eda armação de treliça apresenta dificuldades adicionais em construção e transporte da es-trutura. O casco de mastro e as estruturas de treliça com placas de caturro são construídasem uma posição horizontal e deslizadas para uma alvarenga para transporte. Dessa forma,a extensão excessiva das placas de caturro fora do perímetro da armação de treliça apre-senta dificuldades durante a construção, tendo em vista que as placas de caturro estendidaspodem não ser permitidas por causa das restrições de dimensão da estrutura de suporte. Asolução ineficiente consiste em adicionar a porção estendida das placas de caturro uma vezque a estrutura está flutuando no local do oceano onde deve ser instalada para sua opera-ção normal. Isto não é aceitável devido à dificuldade aumentada e despesa requerida paratal fabricação enquanto as condições oceânicas tornam a estrutura instável devido ao efeitode ondas, vento e correntes.

As estruturas são tipicamente construídas em pátios de fabricação que são bemdistantes do local onde serão instaladas no oceano para a produção de óleo e gás. Devidoao fato de a rebocadura da estrutura flutuante precisar ser feita em uma taxa muito lentapara evitar danos ou afundamento da estruturas, elas são carregadas na posição horizontalsobre uma embarcação de içamento pesada e, então, transportadas para uma porta próxi-ma onde a estrutura flutua para o ajuste final de um número limitado de itens e, então, rebo-cadas para uma distância relativamente curta para o local de instalação. Conforme mencio-nado acima, a placa de caturro estendida em excesso além da armação de treliça pode nãose adaptar aos suportes enquanto se assentam em seu lado tanto em um pátio de fabrica-ção como em uma embarcação de içamento pesada.

Existem também situações que podem exigir a modificação da eficiência projetadada placa de caturro após uma estrutura ser construída. Isto inclui o uso da estrutura em umlocal onde as condições não são conforme foram originalmente previstas ou o uso da estru-tura em um local diferente daquele para a qual a mesma fora originalmente projetada.

Recentemente, algumas empresas de engenharia e construção pelo mundo têmconsiderado também o uso de placas de caturro juntamente com estruturas semi-submersíveis. As mesmas questões deparadas pelas estruturas do tipo mastro também seaplicam às semi-submersíveis.

Muito embora a placa de caturro tenha provado por si própria ser útil na redução demovimentos de caturro de estruturas marítimas flutuantes, pode-se observar que existemrestrições físicas e operacionais no tamanho máximo de placas de caturro. Dessa forma,existem instâncias em que um aperfeiçoamento é necessário.

Sumário da Invenção

A presente invenção é delineada para uma estrutura marítima flutuante que tem umcasco flutuante com uma armação de treliça aberta dotada de placas de caturro horizontal-mente orientadas verticalmente separadas ao longo da armação de treliça. As placas decaturro incluem uma placa de saiote que é fixada em torno do perímetro externo da placa decaturro e aumenta a eficiência da placa de caturro no aprisionamento de massa de águaentre as placas de caturro para reduzir o movimento de caturro da estrutura marítima flutu-ante. Uma placa de saiote é fixada a uma ou mais placas de caturro essencialmente em umângulo direito em relação à placa de caturro. A placa de saiote pode se estender além dassuperfícies superiores e inferiores da placa de caturro ou ser posicionada a fim de ser contí-gua em relação a uma superfície da placa de caturro e se estender somente além da super-fície oposta da placa de caturro.

Os vários recursos da novidade que caracterizam a invenção são indicados comparticularidade nas reivindicações em anexo que formam parte desta descrição. Para umamelhor compreensão da presente invenção, e das vantagens operacionais obtidas pelo seuuso, faz-se referência aos desenhos em anexo e ao assunto descritivo, que forma uma partedesta descrição, nos quais uma modalidade preferencial da invenção é ilustrada.

Breve Descrição dos Desenhos

Nos desenhos em anexo, que constituem parte deste relatório descritivo, as refe-rências numéricas mostradas designam partes similares ou correspondentes por todo o rela-tório descritivo:

A Figura 1 é uma vista lateral da invenção utilizada em uma estrutura do tipo mastro.

A Figura 2 é uma vista lateral da invenção utilizada em uma estrutura semi-submersível que inclui uma armação de treliça aberta.

A Figura 3 é uma vista isométrica que ilustra a invenção instalada em uma placa decaturro das estruturas flutuantes.

A Figura 4 é uma vista isométrica que ilustra uma modalidade alternativa da inven-ção instalada em uma placa de caturro das estruturas flutuantes.

A Figura 5 é um gráfico que ilustra a eficiência da invenção.

Descrição das Modalidades Preferenciais

A Figura 1 ilustra uma estrutura flutuante do tipo mastro 10 que inclui um casco flu-tuante 12, uma armação de treliça aberta 14 e uma pluralidade de placas de caturro horizon-talmente orientadas 16 verticalmente separadas ao longo da armação de treliça aberta 14. Aestrutura dos lados superiores 18 é suportada sobre o casco 12 e inclui os equipamentos deprodução e/ou perfuração e o espaço de convívio/trabalho para a tripulação. A Figura 2 ilus-tra uma estrutura semi-submersível flutuante 20 que inclui o casco flutuante superior 22,uma armação de treliça aberta 24 e placas de caturro horizontalmente orientadas 16 verti-calmente separadas ao longo da armação de treliça aberta 24. A estrutura do lado superior28 para os equipamentos para produção e/ou perfuração e espaço de convívio/trabalho paraa tripulação é suportada sobre a porção superior do casco 22. A invenção é aplicável emtodas as estruturas marítimas flutuantes que usam uma armação de treliça aberta e placasde caturro para reduzir os movimentos de caturro da estrutura em resposta a forças ambien-tais de ondas e correntes.

Conforme visto melhor na Figura 3, a invenção é compreendida de uma placa desaiote 30 que é fixada rigidamente a uma ou mais placas de caturro 16. A placa de saiote 30é fixada ao perímetro externo da placa de caturro 16, preferencialmente, em um ângulo denoventa graus de tal modo que a placa de saiote 30 seja essencialmente vertical quando aestrutura flutuante esta em sua posição operacional normal instalada. A placa de saiote 30se estende preferencialmente em torno de todo o perímetro da placa de caturro 16 para ma-ximizar a massa de água aprisionada pela placa de caturro 16 e pela placa de saiote 30combinadas, porém deve ser compreendido que a placa de saiote 30 pode ser projetadapara se estender a cerca de menos que o perímetro completo da placa de caturro 16 se ascondições de onda ditarem tal disposição.

Embora a placa de saiote 30 seja ilustrada fixada à placa de caturro 16 em uma po-sição de tal modo que a placa de saiote 30 se estenda acima superfície superior da placa decaturro 16 e abaixo da superfície inferior da placa de caturro 16, deve ser entendido quedisposições diferentes são possíveis. Conforme vista na Figura 4, a placa de saiote 30 podeser fixada na placa de caturro 16 de tal modo que a placa de saiote 30 se estende além deuma superfície da placa de caturro 16, mas em contiguidade com a superfície oposta daplaca de caturro 16. O posicionamento da placa de caturro e da placa de saiote vista na Fi-gura 4 em que a placa de saiote se estende para cima da placa de caturro 16 seria o maiseficiente quando localizado como a placa de caturro mais inferior em uma estrutura flutuantepara interagir com a próxima placa de caturro mais superior e a placa de saiote para aprisio-nar massa de água. A placa de caturro 16 e a placa de saiote 30 também podem ser posi-cionadas de tal modo que a placa de saiote 30 se estenda para baixo. Esta disposição daplaca de caturro e da placa de saiote seria a mais eficiente quando localizada como a placade caturro mais superior na estrutura flutuante para interagir com a próxima placa de caturromais inferior e a placa de saiote para aprisionar massa de água.

A Figura 5 é um gráfico que ilustra a eficiência calculada da invenção no aumentoda massa de água efetivamente aprisionada para movimentos de caturro da estrutura flutu-ante. O gráfico ilustra que uma placa de saiote de oito pés de altura aumenta a massa adi-cionada por caturro efetiva da água aprisionada em dez por cento sobre o uso de uma placade caturro sozinha.

A invenção oferece inúmeras vantagens sobre o uso de placas de caturro sozinha.

O saiote da placa de caturro fornece um meio para as placas de caturro aprisionarmais massa de água sem exceder os limites de tamanho da placa de caturro em uma parti-cular estrutura.

O saiote da placa de caturro fornece flexibilidades para ajustar a massa aprisionadaatravés da alteração da altura do saiote sem a necessidade alterar a própria placa de catur-ro, o que deve resultar em mínimo impacto negativo no projeto durante a fase de projeto.

O saiote da placa de caturro é útil para suportar as entradas elevadoras na bordada placa de caturro, se entradas elevadoras forem usados na estrutura.

A eficiência calculada da placa de saiote no aprisionamento de massa de água adi-cional em comparação à placa de caturro sozinha do mesmo tamanho tem mais influenciasobre a desvantagem potencial da área de superfície aumentada exposta a correntes.

Embora modalidades e/ou detalhes específicos da invenção tenham sido mostradose descritos acima para ilustrar a aplicação dos princípios da invenção, deve ficar entendidoque esta invenção pode ser incorporada conforme descrito mais por completo nas reivindi-cações ou conforme conhecido pelos versados na técnica de outro modo (incluindo quais-quer e todos equivalentes), sem que se afaste de tais princípios.

Claims

1. Estrutura marítima flutuante, CARACTERIZADA pelo fato de que tem um cascoflutuante, uma armação de treliça aberta fixada rigidamente e que se estende abaixo docasco, e pelo menos duas placas de caturro horizontalmente orientadas fixadas e separadasverticalmente ao longo do comprimento da armação de treliça aberta, uma placa de saiotefixada rigidamente à borda externa de pelo menos uma placa de caturro essencialmente emum ângulo direito em relação à placa de caturro e que se estende além de pelo menos umasuperfície da placa de caturro.

2. Placa de saiote, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fatode que a placa de saiote é fixada a cerca do perímetro completo da placa de caturro.

3. Placa de saiote, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fatode que pelo menos uma placa de saiote é contígua em relação a uma superfície da placa decaturro e se estende além da superfície oposta da placa de caturro.

4. Estrutura marítima flutuante, CARACTERIZADA pelo fato de que tem um cascoflutuante, uma armação de treliça aberta fixada rigidamente e que se estende abaixo docasco, e pelo menos duas placas de caturro horizontais fixadas e separadas verticalmenteao longo do comprimento da armação de treliça aberta, uma placa de saiote fixada rigida-mente à borda externa de pelo menos uma placa de caturro essencialmente em um ângulodireito em relação à placa de caturro e que se estende além de pelo menos uma superfícieda placa de caturro, com a placa de saiote fixada a cerca do perímetro completo da placa decaturro.