BRPI1001042A2

BRPI1001042A2 - casco de bóia

Info

Publication number: BRPI1001042A2
Authority: BR
Inventors: Jose Antonio Moreira Lima; Andre Lima Torres Mendes; Rodrigo Augusto Barreira; Souza Lorenzo Cardoso De
Original assignee: Petroleo Brasileiro Sa
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2012-05-22
Also published as: BRPI1001042B1

Abstract

CASCO DE BóIA A presente invenção refere-se a um casco de bóia para múltiplas aplicações, empregado, sobretudo em aplicações marítimas. O citadocasco de bóia apresenta características hidrodinâmicas que permitem o seu emprego em diversos tipos de atividades, podendo alojar equipamentos para medições de dados ambientais, tais como a medição de parâmetros meteorológicos e oceanográficos, bem como equipamentos para sinalização. O casco de bóia, objeto da presente invenção, compreende: - um corpo principal (2), o qual compreende um casco externo (20), um compartimento central estanque (21), um pluralidade de compartimentos estanques (22), uma pluralidade de rebaixos (23), uma pluralidade de olhais (24), uma tampa de acesso (25) e um anel de proteção (26); - uma estrutura de fundeio (3), a qual compreende uma pluralidade de tirantes (31) e um dispositivo de união (32); e - uma estrutura de convés (4), a qual compreende uma pluralidade de hastes para apoio (41) e uma pluralidade de hastes de ligação (42).

Description

CASCO DE BÓIA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um casco de bóia para múltiplas aplicações, mais especificamente, empregado para alojar equipamentos para sinalização náutica ou para medições de dados ambientais, tais como parâmetros meteorológicos e oceanográficos, dentre os quais podem ser incluídos registro de ondas, correntes marinhas e demais parâmetros ambientais.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A produção de petróleo em regiões oceânicas com a utilização de unidades de produção em locais cada vez mais afastados da costa requer o conhecimento cada vez maior das condições ambientais no local da prospecção. Assim, as companhias de petróleo possuem uma grande necessidade de coletar dados meteo-oceanográficos, como comportamento de ondas e ventos, que serão utilizados nas diversas fases de um empreendimento "offshore". Estas informações são obtidas através de dados medidos, no local onde será feita a prospecção, ou por sofisticados programas computacionais, que modelam a ação de agentes ambientais e a distribuição das propriedades físicas dos oceanos. A modelagem requer a utilização de diversos parâmetros e, dependendo da sua confiabilidade, podem apresentar erros significativos no seu resultado.

A utilização de bóias autônomas instrumentadas representa uma grande conquista para aumentar o volume de dados coletados "in situ" e, assim, a compreensão sobre a distribuição e variação dos parâmetros meteo-oceanográficos em regiões de interesse.

A obtenção de dados ambientais também é fundamental para a execução de estudos ambientais requeridos pelo órgão Iicenciador ambiental e para o dimensionamento e instalação de equipamentos para as mais variadas aplicações da indústria de petróleo.

O casco de bóia, objeto da presente invenção, tem por função prover uma plataforma leve, segura, estável, de fácil manutenção e de baixo custo, que permita o embarque de diversos tipos de equipamentos, principalmente os de medição e de sinalização.

TÉCNICA RELACIONADA

O artigo "Wave Direction Measurements using Pitch-Roll Buoys", Steeler, K.E., Teng, C. And Wang, D.W.C., publicado no períodico "Ocean Engineering, Vol. 19. n°. 4, pp 349-375", 1992, apresenta um sistema de medição do comportamento de ondas o qual utiliza uma bóia fabricada em liga de alumínio, especificamente projetada para um determinado conjunto de equipamentos.

A citada bóia é conhecida pelos especialistas e fabricada por, pelo menos, uma empresa canadense de nome "Axys Technologies Inc.".

A bóia em questão possui estrutura complexa, pesada e de alto custo de fabricação, o que dificulta o seu manuseio e manutenção, e, pelo formato do seu casco, apresenta o inconveniente de variar significativamente suas características hidrodinâmicas em função da variação de peso do equipamento embarcado.

O artigo "The Wavescan Second Generation Directional Wave Buoy", Barstow, S.F., Ueland, G. and Fossum, B.A., IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol.16, n°. 3, pp 254-266, July 1991, apresenta um sistema de medição de dados meteo-oceanográficos que utiliza uma bóia fabricada em polietileno.

A citada bóia é também conhecida pelos especialistas e fabricada por, pelo menos, uma empresa norueguesa de nome "Fugro Oceanor".

A bóia em questão apresenta o inconveniente de necessitar de uma embarcação especializada para sua manutenção, já que não permite o embarque do pessoal de manutenção no seu casco. Ainda, a citada bóia apresenta apenas três compartimentos estanque o que a torna mais vulnerável a pequenas avarias, que podem tirá-la de operação.

O casco de bóia, objeto da presente invenção, possui aspectos inovadores relevantes. Em primeiro lugar, está o fato de o seu casco ter sido projetado para ter flutuabilidade suficiente para acomodar diversos equipamentos de medição e possuir grande reserva de flutuabilidade, por conter uma pluralidade de compartimentos estanques, o que possibilita que a bóia continue flutuando, mesmo em situações de avarias causadas por colisão com embarcações. Outra vantagem é o fato de sua superestrutura emersa ser capaz de suportar os mais diversos equipamentos de medição ou sinalização e permitir o trabalho seguro de até três pessoas para realizar ações de manutenção. Cabe ressaltar que a lateral do seu casco foi criteriosamente projetada para garantir pequena variação na relação calado/empuxo e manter a linearidade dos movimentos verticais e angulares o que confere à bóia uma enorme flexibilidade de aplicações.

O casco de bóia, objeto da presente invenção, possibilita a utilização de uma gama de materiais para sua fabricação, o que pode reduzir significativamente o seu custo total.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Refere-se a presente invenção a um casco de bóia para múltiplas aplicações, empregado, sobretudo, em aplicações marítimas. O citado casco de bóia apresenta características hidrodinâmicas que permitem o seu emprego em diversos tipos de atividades, podendo alojar equipamentos para medições de dados ambientais, tais como parâmetros meteorológicos e oceanográficos, bem como equipamentos para sinalização.

O casco de bóia, objeto da presente invenção, compreende um corpo principal, uma estrutura de fundeio e uma estrutura de convés. O formato e dimensões do casco da bóia representam a maior contribuição da invenção, pois ele é único e foi desenvolvido utilizando programas sofisticados de análise de movimentos de corpos flutuantes de Engenharia Naval, podendo ser utilizado para medições acuradas da elevação das alturas e inclinações das ondas em qualquer região oceânica. Sua estrutura de fabricação (mista com reforços de aço inox em fibra) possuindo compartimentos estanques preenchidos com espuma (garantindo flutuabilidade em avarias) também representa um caráter único da invenção.

Uma das concretizações preferidas para o casco de bóia, objeto da presente invenção, se destina à monitoração de parâmetros meteo- oceanográficos ou à sinalização náutica. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção será agora apresentada mais detalhadamente, em conjunto com os desenhos abaixo relacionados os quais, meramente a título de exemplo, acompanham o presente relatório, do qual são partes integrantes, e nos quais:

A Figura 1A retrata uma vista superior de uma concretização preferida para o casco de bóia.

A Figura 1B retrata uma vista frontal de uma concretização preferida para o casco de bóia.

A Figura 2 retrata uma perspectiva de uma concretização preferida para o casco de bóia.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA

As Figuras 1A e 1B apresentam uma concretização preferida para o casco de bóia (1), o qual compreende um corpo principal (2), uma estrutura de fundeio (3) e uma estrutura de convés (4).

O corpo principal (2) compreende um casco externo (20), um compartimento central estanque (21), uma pluralidade de compartimentos estanques (22), uma pluralidade de rebaixos (23), uma pluralidade de olhais (24), uma tampa de acesso (25) e um anel de proteção (26).

O casco externo (20) possui formato discóide e possui no seu interior um compartimento central estanque (21), disposto concentricamente ao citado casco externo (20), o qual pode abrigar diversos tipos de equipamentos tais como baterias, computadores, conversores, sensores, transdutores e dispositivos de armazenamento de dados. O acesso ao compartimento central estanque (21) é feito por intermédio da tampa de acesso (25) a qual também garante a estanqueidade do compartimento central estanque (21). O espaço compreendido entre o casco externo (20) e o compartimento central estanque (21) é subdividido em uma pluralidade de compartimentos estanques (22) de modo a conferir ao corpo principal (2) do casco de bóia (1) uma grande reserva de flutuabilidade o que permite que o casco de bóia (1) permaneça flutuando, mesmo em caso de avaria e eventual inundação em alguns dos compartimentos estanques (22). O corpo principal (2) possui também uma pluralidade de rebaixos (23) que permitem a instalação de placas coletoras de energia solar utilizadas para carregar dispositivos acumuladores localizados no compartimento central estanque (21) ou a instalação de dispositivos de sinalização náutica. O corpo principal (2) possui ainda um anel de proteção (26), feito em material emborrachado, que tem por função proteger o casco externo (20) de colisões, e possui uma pluralidade de olhais (24) de modo a permitir o seu manuseio.

A estrutura de fundeio (3) compreende uma pluralidade de tirantes (31), manufaturados em material metálico, e um dispositivo de união (32). Os tirantes (31) são fixados, cada um, a um ponto do casco externo (20) e ao dispositivo de união (32). O dispositivo de união (32) permite a união dos tirantes e a ancoragem do casco de bóia (1) no leito marinho ou em qualquer outra estrutura submersa.

A estrutura de convés (4) compreende uma pluralidade de hastes para apoio (41), manufaturados em material metálico, as quais têm por função prover sustentação aos mais diversos tipos de equipamentos de medição e prover apoio para o pessoal de manutenção. As hastes para apoio (41) são interligadas entre si por uma pluralidade de hastes de ligação (42) as quais têm a função de conferir maior rigidez à estrutura de convés (4).

O casco de bóia (1) compreende também equipamentos necessários e ser empregado para monitoração, gravação e transmissão de parâmetros meteorológicos e oceanográficos, tais como registro de ondas, correntes marinhas, temperatura da água do mar, pressão atmosférica e velocidade do ar.

Os componentes que integram o casco de bóia (1), objeto da presente invenção, empregam materiais, componentes e meios de fixação conhecidos no estado da técnica. Desse modo os componentes do casco de bóia (1) podem ser fixados entre si por parafusos, por rebites, por colagem, por soldagem ou qualquer outro meio de fixação conhecido do estado da técnica.

Preferencialmente, o casco de bóia (1) é fabricado em fibra de vidro, reforçada por estrutura interna de aço. Alternativamente, podem ser empregados os mais diversos materiais para fabricação do casco de bóia (1), tais como resinas, plásticos e ligas metálicas resistentes a corrosão.

Cabe ressaltar que, embora para a fabricação e montagem do casco de bóia (1) sejam empregados componentes conhecidos no estado da técnica, o arranjo agora proposto constitui um conjunto novo e inovador.

Assim, o casco de bóia (1), como um todo, forma um conjunto especial que apresenta características vantajosas em relação à técnica anterior, a saber:

- possuir flutuabilidade para suportar diversos tipos de equipamentos de medição;

- possuir uma pluralidade de compartimentos estanques, o que possibilita que a bóia continue flutuando mesmo em situações de avarias;

- permitir o trabalho seguro de diversos operadores, na sua superestrutura, o que facilita as ações de manutenção;

- possuir uma forma de casco que garante uma pequena variação na relação calado/empuxo e mantém a linearidade dos movimentos verticais e angulares, o que confere à bóia uma grande flexibilidade de aplicações;

- possibilitar a utilização de uma gama de materiais, o que pode reduzir significativamente o seu custo de fabricação.

A invenção foi aqui descrita em relação à sua concretização preferida, não estando, porém, a ela limitada. Assim, a presente invenção está apenas limitada ao conteúdo das reivindicações que seguem, as quais a definem em todo seu conteúdo.

Claims

1. CASCO DE BÓIA, caracterizado por compreender um arranjo especial formado pelos seguintes componentes: a) um corpo principal (2), o qual compreende: - um casco externo (20), de formato discóide no qual são fixados todos os demais componentes; - um compartimento central estanque (21), o qual pode abrigar diversos tipos de equipamentos, disposto concentricamente ao casco externo (20), e localizado no seu interior; - uma pluralidade de compartimentos estanques (22), localizados no espaço compreendido entre o casco externo (20) e o compartimento central estanque (21), de modo a conferir ao corpo principal (2) uma grande reserva de flutuabilidade; - uma pluralidade de rebaixos (23), os quais permitem a instalação de equipamentos tais como placas coletoras de energia solar ou dispositivos de sinalização náutica; - uma pluralidade de olhais (24), de modo a permitir o manuseio do casco de bóia (1); - uma tampa de acesso (25), a qual permite o acesso ao compartimento central estanque (21) e garante a sua estanqueidade; e - um anel de proteção (26) que tem por função proteger o casco externo (20) de colisões; b) uma estrutura de fundeio (3), a qual compreende: - uma pluralidade de tirantes (31), fixados, cada um, a um ponto do casco externo (20) e a um dispositivo de união (32); e - um dispositivo de união (32), o qual permite a união dos tirantes e ancoragem do casco de bóia (1) ao leito marinho ou a qualquer outra estrutura submersa; c) uma estrutura de convés (4), a qual compreende: - uma pluralidade de hastes para apoio (41), as quais têm por função prover sustentação aos mais diversos tipos de equipamentos de medição e prover apoio para o pessoal de manutenção; e - uma pluralidade de hastes de ligação (42) as quais interligam as hastes para apoio (41) e têm a função de conferir maior rigidez à estrutura de convés (4).

2. CASCO DE BÓIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser fabricado em fibra de vidro, reforçada por estrutura interna de aço.

3. CASCO DE BÓIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender painéis coletores de energia solar, instalados nos rebaixos (23), utilizados para carregar dispositivos acumuladores localizados no compartimento central estanque (21).

4. CASCO DE BÓIA, conforme reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender equipamentos necessários e ser empregado para monitoração, gravação e transmissão de parâmetros meteorológicos e oceanográficos, tais como registro de ondas, correntes marinhas, temperatura da água do mar, pressão atmosférica e velocidade do ar.

5. CASCO DE BÓIA, conforme reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender equipamentos e ser empregado para sinalização náutica.