BRPI1007009B1

BRPI1007009B1 - sistema para transferência de um produto fluido e sua implementação

Info

Publication number: BRPI1007009B1
Application number: BRPI1007009-5A
Authority: BR
Inventors: Renaud Le Devehat; Eric Morilhat
Original assignee: Fmc Technologies Sa.
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2020-07-21
Also published as: CN102356020A; ES2403228T3; CA2750766C; KR101778311B1; RU2011135545A; EP2382124A1; FR2941434A1; JP5674682B2; RU2541034C2; EP2382124B1; KR20110119764A; FR2941434B1; JP2012515687A; US20110277845A1; BRPI1007009A2; US9708040B2; AU2010209420B2; ZA201105537B; AU2010209420A1; CA2750766A1

Abstract

SISTEMA PARA TRANSFERÊNCIA DE U PRODUTO FLUIDO E SUA IMPLEMENTAÇÃO. A invenção refere-se a um sistema para transferência de um produto fluido e seu uso, compreendendo pelo menos um arranjo tubular para transportar o produto entre dois locais e tendo dois segmentos (2a, 2b) articulados entre si por uma primeira de suas extremidades, a extremidade oposta de um primeiro dos dois segmentos sendo giratoriamente e suspensa a partir de um braço de suporte (1) adaptador para ser instalado em um dos dois em um dos dois locais e a extremidade oposta do segundo segmento sendo capaz de ser conectada a um meio de acoplamento adaptada para ser instalada no segundo local, primeiro meio (13,15) para girar o primeiro segmento (2a) em relação ao braço, para fins de abaixar sua primeira extremidade a partir de uma posição de armazenamento no mesmo lado que o braço de suporte e segundo meio (33,11) para puxar para cima a extremidade do segundo segmento (2b) cuja extremidade é adaptada para ser ligada ao meio de acoplamento para fins de conectar aquela extremidade ao meio de acoplamento (6) a partir de baixo.

Description

SISTEMA PARA TRANSFERÊNCIA DE UM PRODUTO FLUIDO E SUA IMPLEMENTAÇÃO

A invenção refere-se a um sistema para transferir um produto fluido, gás natural liquefeito (LNG), por exemplo, entre dois navios em mar aberto, dos quais o primeiro pode ser um navio produtor, como um LNG-P (acrônimo para "Gás natural liquefeito - Produtor"), também denominado LGN-FPSO (acrônimo para "Gás natural liquefeito - Produção, armazenamento e descarga flutuante"), um navio de reliquefação (FSRU), uma GBS (Estrutura de base de gravidade, isso quer dizer ter uma base pesada) ou uma plataforma, e a segunda adaptada para receber o gás ou qualquer outro produto fluido para seu transporte, como um navio-tanque ou um LNG-C (acrônimo para "Gás Natural liquefeito - Transportador").

Existem vários sistemas para transferência fora da costa entre dois navios ligados em tandem, e podem ser classificados em três categorias, que são:

- sistemas com tubulação rígida articulada, como aqueles descritos nos pedidos de patente WO2004094296, WO0066484, WO0316128 e WO01004041;
- sistemas com tubulação dupla concêntrica, como aqueles descritos, por exemplo, no pedido de patente WO9950173 e no documento OTC 14099 "tandem mooring LNG offloading system" de L. Poldervaart, J.P. Queau e Wim Van Wyngaarden e apresentado em "Offshore Technology Conference" em Houston, Texas, EUA (6-9 de maio de 2002); e

sistemas utilizando tubulação flexível (mangueiras criogênicas) como aqueles descritos no pedido de patente W003037704 ou no documento OTC 14096 intitulado "A new solution for tandem offloading of LNG", de Jurgen Eide, Svein I. Eide, Arild Samuelsen, Svein A. Lotceit e Vidar Hanesland e apresentado na "Offshore Technology Conference" em Houston, Texas, EUA (6-9 de maio de 2002).

A presente invenção refere-se genericamente a uma provisão tornando mais simples executar a transferência de um produto fluido e, além disso, levando a outras vantagens.

Para essa finalidade, a invenção refere-se a um sistema para transferência de um produto fluido, em particular gás natural liquefeito, compreendendo pelo menos um arranjo tubular para transferir o produto fluido entre dois locais e tendo dois segmentos articulados entre si por uma primeira de suas extremidades, a extremidade oposta de um primeiro dos dois segmentos sendo giratoriamente suspensa de um braço de suporte adaptado para ser instalado em um primeiro dos dois locais e a extremidade oposta do segundo segmento sendo capaz de ser conectado a um meio de acoplamento instalado no segundo local, e primeiro meio para girar o primeiro segmento em relação ao braço de suporte, para o propósito de abaixar sua primeira extremidade de uma posição de armazenamento no mesmo lado que o braço de suporte, caracterizado pelo fato de que compreende segundo meio para puxar para cima a extremidade do segundo segmento cuja extremidade é adaptada para ser ligada ao meio de acoplamento para fins de conectar aquela extremidade ao meio de acoplamento a partir debaixo.

Tais provisões tornam possível implementar um sistema de transferência não exigindo guincho de tensão constante ou equilíbrio para evitar choques na conexão.

De acordo com as provisões vantajosas da invenção, que podem ser combinadas:

- os segmentos são produzidos na forma de tubos rígidos.
- o primeiro meio compreende um primeiro cabo ligado à primeira extremidade do primeiro segmento e meio de enrolamento para aquele primeiro cabo.
- o meio de enrolamento para o primeiro cabo compreende um guincho montado no braço de suporte.
- o segundo meio compreende um segundo cabo e meio de enrolamento para aquele cabo.
- o meio de enrolamento para o segundo cabo compreende um guincho adaptado para ser instalado no segundo local.
- na posição de armazenamento de cada arranjo tubular, seu segmento é orientado de tal modo que sua extremidade que é capaz de ser conectada ao meio de acoplamento é situada na vizinhança da base de uma estrutura de suporte que carrega o braço de suporte.
- o braço de suporte é carregado por uma estrutura de suporte adaptada para pivotar em torno de um eixo geométrico vertical.
- o segundo segmento compreendendo uma válvula rotativa em sua extremidade livre para sua conexão ao meio de acoplamento.
- o sistema compreende pelo menos seis juntas giratórias que permitem os movimentos do arranjo tubular.
- o número de juntas giratórias é igual a sete, e o sistema compreende ainda um dispositivo para amortecer oscilações das juntas giratórias que podem ocorrer.
- o sistema compreende uma bateria de vários arranjos tubulares dispostos em paralelo e suspensos a partir do braço de suporte.
- o primeiro local é formado por uma plataforma de regaseificação ou produção ou navio e o segundo local é formado por um navio de transporte.
- cada arranjo tubular compreende comutadores de fim de deslocamento para limitar o deslocamento angular dos primeiro e segundo segmentos um em relação ao outro.

A invenção também se refere a uma combinação que compreende um sistema como definido acima e um meio de acoplamento dotado de meio para fixar ao segundo local.

De acordo com provisões especificas em relação a essa combinação:

- cada arranjo tubular compreende, na extremidade livre de seu segundo segmento, um elemento troncônico, e o meio de acoplamento compreende um elemento troncônico complementar, de tal modo que os dois elementos troncônicos podem encaixar de forma justa juntos para definir uma posição relativa do sistema e do meio de acoplamento.
- o meio de acoplamento é uma válvula/acoplador.

A invenção também se refere a uma montagem compreendendo vários sistemas como definido acima.

A invenção também se refere a um método para transferência de um produto fluido, em particular gás natural liquefeito, com um sistema para transferência de um produto fluido compreendendo pelo menos um arranjo tubular para transferir o produto fluido entre dois locais tendo dois segmentos articulados entre si por uma primeira de suas extremidades, a extremidade oposta de um primeiro dos dois segmentos sendo giratoriamente suspensa a partir de um braço de suporte adaptado para ser instalado em um primeiro dos dois locais e a extremidade oposta do segundo segmento sendo capaz de ser conectado a um meio de acoplamento adaptado para ser instalado no segundo local, o método compreendendo as etapas que consistem em:

- girar o primeiro segmento em relação ao braço de suporte, para fins de abaixar sua primeira extremidade de uma posição de armazenamento no mesmo lado que o braço de suporte;
- puxar para cima a extremidade do segmento adaptada para ser ligada ao meio de acoplamento para fins de conectar aquela extremidade ao meio de acoplamento a partir debaixo.

Outras características e vantagens da invenção aparecem à luz da seguinte descrição de modalidades que são fornecidas como exemplo não limitador, a descrição sendo feita com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

- as figuras 1 e 2 são respectivamente vistas gerais de cima e em elevação de um sistema de transferência de acordo com a invenção e que é equipado com três arranjos tubulares idênticos em posição de conexão;
- a figura 3 é uma vista diagramática em elevação que ilustra os elementos instalados na extremidade dos arranjos tubulares e no navio em tandem;
- as figuras 4 e 5 são vistas diagramáticas das três juntas giratórias instaladas na extremidade da estrutura de suporte, a figura 4 sendo uma vista de cima no plano de seção CC da figura 5, ao passo que a última é uma vista em elevação nos planos de seção AΑ e BB da figura 4.
- as figuras 6 e 7 são vistas muito diagramáticas que representam um exemplo de sistema de amortecimento de oscilação;
- as figuras 8 a 10 são vistas similares às figuras 1 e 2 e representam modalidades variantes do sistema de transferência;
- as figuras 11 a 15 ilustram um exemplo de um procedimento de operação para conexão do sistema de transferência em cinco etapas; e
- a figura 16 é uma vista diagramática em elevação similar à figura 2 e representa outra modalidade variante do sistema de transferência.

Deve ser observado que as vistas diferentes são diagramáticas ou mesmo representações muito diagramáticas, e certos elementos foram omitidos de certas figuras por motivos de clareza.

O sistema para transferência de um produto fluido, aqui gás natural liquefeito, entre dois navios, como representado nas figuras 1 e 2 compreende uma estrutura de suporte de metal fixa sobre um primeiro navio 10, como um FPSO, e que sustenta na extremidade de um braço de suporte horizontal 1 três montagens de três juntas giratórias duplas, também conhecidas no comércio pelo nome de "rotações" 12, descritas em mais detalhe abaixo. Essa estrutura também sustenta guinchos 13, aqui 3, para manobrar o segmento interno 2a de cada de três arranjos tubulares 2 para transferir o produto fluido, defletir polias 14 para cada dos cabos 15 enrolados nos guinchos 13, bem como os conjuntos de tubulação 16 conectados à rede de tubulação do primeiro navio 10. Será observado que os guinchos de manobra 13 são colocados longe na estrutura para reduzir a carga suspensa e facilitar acesso para manutenção.

O braço de suporte 1 estende aqui substancialmente perpendicular ao suporte vertical da estrutura de suporte que carrega o mesmo.

O segmento interno 2a de cada arranjo tubular 2 compreende um duto rígido, tipicamente de 40,64 cm (16") de diâmetro e é reforçado aqui em seu centro pelo uso de tubulação mais larga (50,8 cm (20") ou mesmo 60,96 cm (24")) ou como variante, pela escolha de materiais específicos, para assegurar a rigidez do sistema. Outros tipos de reforço são, evidentemente, possíveis.

Cada segmento interno 2a é conectado a uma montagem de três juntas giratórias 12 no mesmo lado que a estrutura de suporte e a um segmento externo 2b de arranjo tubular 2 por dois joelhos e uma junta giratória 17, um ponto de ancoragem 18 para o cabo de manobra 15 estando situado próximo à junta giratória mencionada por último.

O segmento externo 2b de cada arranjo tubular 2 é formado de acordo com o mesmo principio que o segmento interno 2a. Na extremidade daquele segmento 2b, uma montagem de 3 juntas giratórias é conectada a uma válvula de segurança 5 terminando a montagem (vide a figura 3) . A válvula de segurança também é conectada a um cone de centragem 3 adaptado para tornar bom o alinhamento dos segmentos para conexão final.

Na figura 1 a posição de descanso do sistema de transferência também é representada. Essa posição permite que o segmento externo 2b do sistema seja rigidamente fixo, o que é imperativo para assegurar segurança ótima no caso de uma tempestade bem como durante operações de manutenção. Uma plataforma de manutenção 20 do navio 10 permite acesso aos componentes vitais para executar quaisquer reparos.

Na prática, nessa posição de descanso, que é original por si (isso quer dizer que pode em particular ser prevista independentemente dos primeiro e segundo meios definidos acima), o segmento externo 2b estende para baixo a partir da estrutura de suporte, aqui verticalmente, para ser facilmente acessível a partir do convés do navio 10, e mais particularmente sua plataforma 20, ao passo que o segmento interno 2a estende ao longo do braço de suporte 1, isso quer dizer aqui horizontalmente e desse modo em um ângulo reto para o segmento externo 2b.

O segundo navio, aqui um LNG-C, permite a conexão de cada arranjo tubular articulado 2 utilizando um meio de acoplamento, aqui uma válvula/acoplador 6 equipado com um cone de centragem macho 7 e um guincho de aquisição 33 instalado para frente da proa (vide a figura 3) . Esse dispositivo de carga permite uma distância segurança de aproximadamente 60 m entre os dois navios e provê a conexão e transferência do produto fluido sob condições do mar especificas a cada local de produção. Na prática, o segundo navio 9 é retido ao longo do eixo geométrico do primeiro navio 10 por dois cabos 26 dispostos nos respectivos lados opostos da proa do navio 9 e que são fixos à traseira do primeiro navio 10.

Os elementos de conexão fornecidos na extremidade dos arranjos tubulares 2, e os elementos de conexão fornecidos no segundo navio 9 para sua carga, são representados em mais detalhe na figura 3.

Mais particularmente, em relação aos elementos instalados em cada segmento externo 2b, uma montagem de três juntas giratórias 30, permitindo movimentos de balanço, arfada e guinada do navio 9, e que é montada ao primeiro navio 10, termina com uma válvula rotativa 5 adaptada para isolar o sistema de transferência no final da transferência de gás. A junta giratória intermediária dessa montagem é equipada com um dispositivo limitando o ângulo de rotação em +/- 5o para evitar que a montagem de cone/válvula incline em certas condições de manobra. Além disso, o eixo geométrico dessa válvula 5 é, aqui, inclinado em aproximadamente 20° em relação ao vertical formado pelo eixo geométrico do segmento externo 2b de modo a situar-se ao longo do eixo geométrico de movimento natural se o segmento externo 2b na fase de conexão final.

O cone de centragem 3 é equipado com um dispositivo 31 para travar um cabo de aquisição 11 vindo do segundo navio 9 e um guincho 4 tornando possível puxar uma corda conectada ao cabo de aquisição para puxar aquele cabo para a posição de travamento.

Será observado que esse guincho também pode ser independente do cone de centragem por ser, por exemplo, instalado em uma estrutura fixa situada nas proximidades da posição de descanso para armazenamento do arranjo tubular 2, para fornecer a mesma função.

Com relação aos membros instalados na proa do segundo navio 9 ligados em tandem, uma montagem de equipamento é fornecida para cada arranjo tubular articulado 2.

Essa montagem compreende um acoplador de válvula orientado para baixo 6 do qual o eixo geométrico é inclinado em aproximadamente 20° para adaptar-se ao duto da válvula 5 a ser conectada. Esse acoplador 6 é equipado com um sistema de liberação de emergência convencional (conhecido na técnica pelo acrônimo ERS).

Fixado a esse acoplador 6 ou fixado a uma estrutura paralela está um cone macho 7 que permite que os dois dutos se conectem para serem alinhados antes do fechamento do acoplador. Esse cone 7, aqui, pode ser orientado para permitir que o mesmo seja alinhado com o cabo de aquisição 11 na fase de conexão intermediária descrita abaixo. Uma polia guia 8 para esse cabo e um macaco de manobra 32 são integrados nesse elemento.

O guincho de aquisição 33 com seu cabo 11 é instalado ao longo do eixo geométrico do cone de centragem 7. Esse guincho é do tipo de rotação constante. Em virtude da presente invenção, a tensão do cabo 11 é, na realidade, continuamente mantida pelo peso do arranjo tubular para conectar, quaisquer que sejam os movimentos dos navios.

Nas figuras 4 e 5 uma representação é fornecida em mais detalhe de uma das montagens 12 de três juntas giratórias duplas 28 adaptadas para permitir os movimentos da estrutura de suporte em três planos (balanço, oscilação, ondulação).

Cada dessa juntas giratórias é dupla, isto é, uma junta giratória de produto 28a dobrada por uma junta giratória puramente mecânica 28b.

O objetivo dessa configuração é liberar a junta giratória de produto das tensões mecânicas do sistema e permitir acesso às vedações das juntas giratórias de produto por desmontagem somente de um cone do conduto (enquanto mantém a integridade da montagem).

Pode-se fazer referência também ao pedido de patente WO 0066484 mencionado acima, para mais detalhes sobre o tema da estrutura de tais montagens de junta giratória dupla.

As figuras 6 e 7 ilustram um exemplo de ura sistema para amortecer oscilações com base em um motor hidráulico acoplado a um limitador de produtividade permitindo que oscilações sejam amortecidas.

Portanto, o número de juntas giratórias por arranjo tubular articulado 2 é seis. A adição de uma junta giratória permite que as cargas na junta giratória nos tubos sejam consideravelmente reduzidas e evitam reforço (além daquele fornecido acima, cf. descrição das figuras 1 e 2) dos segmentos interno e externo 2a e 2b. No caso de um arranjo tubular 2 compreendendo sete juntas giratórias, um sistema mecanismo deve ser fornecido para atenuar as oscilações do mesmo induzidas pelos respectivos movimentos dos dois navios.

Com relação a sua parte mecânica (figura 6), esse sistema compreende uma engrenagem anular 41 em uma parte móvel de uma junta giratória 28 da montagem 12 e um motor hidráulico com um pinhão 40 fixo à parte de fixação da junta giratória. Quando a tubulação do arranjo desloca adicionalmente para movimentos de um ou ambos os navios, a engrenagem anular 41 também desloca (a engrenagem anular é mecanicamente ligada à tubulação) e aciona de forma rotacional o motor hidráulico 40.

O diagrama hidráulico é representado na figura 7.

Mais particularmente, quando o motor hidráulico 40 é acionado de forma rotacional pela engrenagem anular 41, o óleo passa através do limitador de fluxo 43 que freia o óleo, desse modo permitindo que a velocidade de rotação do motor, e assim aquela da engrenagem anular, seja freada desse modo permitindo que as oscilações sejam amortecidas. Limitadores de pressão 42 permitem que pressão excessiva seja evitada no caso de oscilações que são demasiadamente grandes.

Outros componentes como resfriadores de óleo hidráulico, podem ser adicionados pela pessoa versada na técnica, em particular dependendo das aplicações.

As figuras 8 e 9 ilustram uma variante do sistema compreendendo uma estrutura de suporte 1b que pode girar em relação a um pivô fixado ao primeiro navio 10. Essa variante permite que a zona de trabalho do sistema de transferência seja adaptada a movimentos relativamente grandes (em particular em termos de balanço) do segundo navio 9 em condições de mar difícil como aquelas nas quais corrente e ventos podem ter orientações variáveis e cruzadas.

Para permitir a rotação da estrutura 1b, um pivô 21 fixo ao primeiro navio 10 é o centro de rotação e um conjunto de roletes 22 disposto em uma trilha de rolamento 23 sustenta o peso daquela estrutura 1b enquanto permite sua rotação. Dois macacos hidráulicos 24 controlam aquela rotação para adaptar a posição da estrutura ao movimento do segundo navio 9, assim permitindo que a zona de trabalho do sistema de transferência seja aumentada. A zona de cobertura é, na prática, diretamente definida pelo tipo de amarração definido para a aplicação.

Juntas giratórias 25 nas quais fluem o produto fluido são também instaladas na tubulação de conexão. São dispostas ao longo de um eixo geométrico vertical, como a figura 9 mostra.

Além disso, como a estrutura de suporte 1b é giratória, o arranjo tubular 2 é retido em posição de descanso por uma ligação a partir de seu segmento externo 2b diretamente na estrutura de suporte 1b (vide a figura 9).

Nas modalidades representadas nas figuras 1, 2, 8 e 9, o segundo navio 9 é retido ao longo do eixo geométrico do primeiro navio 10 por dois cabos 26 dispostos um em cada lado da proa, e fixos à traseira do primeiro navio 10. Essa configuração evita qualquer interferência entre o sistema de transferência (arranjo tubular 2) e os cabos de suporte do segundo navio 9.

No caso de uma amarra de cabo único 26 disposta ao longo do eixo geométrico da popa do segundo navio 9 ser utilizada, uma variante detalhada na figura 10 pode ser utilizada.

Duas estruturas 1 fixaram o suporte paralelo cujo arranjo de carga tubular, nessa versão, é duplo para cada estrutura e que não pode ter nenhuma interferência com o cabo central no caso de derivação do segundo navio 9 em limites predeterminados.

Uma ligação rígida 27a também é representada nessa variante entre as duas válvulas extremas 5, e na qual um único cone de centragem 3 torna possível guiar dois arranjos tubulares articulados 2 que são mecanicamente associados.

Nas juntas giratórias que são intermediárias entre os segmentos interno e externo 2a e 2b, outra ligação mecânica articulada 27b permite que um único cabo 15 seja ancorado, o qual é ligado ao guincho de manobra 13.

Um objetivo de tal configuração é simplificar as manobras de conexão, enquanto reduz a quantidade de equipamento necessário (guinchos, cones de centragem).

Para conectar um arranjo tubular 2, as seguintes etapas podem ser implementadas:

- um operário situado no segundo navio 9 lança uma corda (ou correia de aço) 50 ligada ao cabo de aquisição 11 para um operário situado no primeiro navio 10 (vide a figura 11) para que o último seja capaz de conectar a mesma ao guincho 4;
- o guincho 4 bem como o guincho de aquisição 33 são iniciados (guincho 33 desenrolando) para levar um soquete de cabo 51 ligando o cabo 11 e corda 50, e desse modo o próprio cabo 11, ao cone de centragem fêmea 3 para fins de travar aquele soquete de cabo 51 utilizando um dispositivo de travamento 31 (vide a figura 12);
- o guincho de manobra 13 é acionado para desenrolar de modo a fazer com que o segmento interno 2a pivote em relação ao braço de suporte 1 em virtude da montagem 12, para fins de abaixar sua extremidade pelo que é conectada ao segmento externo 2b, a partir de sua posição de armazenamento no mesmo lado que o braço de suporte 1 (vide a figura 13). Na prática, um movimento cujo trajeto geral é um arco de circulo é transmitido para aquela extremidade que, no final do procedimento excede 90°;
- acionar o guincho de aquisição 33 de modo a puxar para cima (e, portanto mover para frente) a extremidade de acoplamento do segmento externo 2b adaptado para ser ligado ao meio de acoplamento situado no segundo navio 9, para que seja conectado àquele meio de acoplamento a partir debaixo (vide também a figura 13) , a coordenação da operação dos guinchos, que é assegurada por um operário, permitindo que os movimentos acima mencionados sejam obtidos, e o cone de centragem macho 7 sendo orientado de modo a ser alinhado com o cabo de aquisição 11. Durante esses movimentos, o segmento externo 2b é induzido a pivotar em relação ao segmento interno 2a em torno de sua articulação comum na direção de fechamento da bússola formada por aqueles dois segmentos. Sua extremidade livre é, aqui, também abaixada sobre uma parte de seu trajeto, em relação a sua posição de armazenamento;
- no final da conexão do arranjo tubular 2 (vide a figura 14), o cone de centragem macho 7 é substancialmente travado em posição de conexão, isso quer dizer que seu eixo geométrico é substancialmente paralelo àquele da válvula/acoplador 6, enquanto os guinchos são ainda acionados de acordo com a etapa anterior;
- após a válvula extrema 5 ter sido conectada à válvula/acoplador 6, a transferência do produto fluido pode ocorrer (ver a figura 15) . Nessa posição de conexão, os segmentos interno e externo 2a e 2b formam cada, um ângulo diferente de zero respectivamente em relação à vertical e horizontal e uma pequena tensão é mantida no cabo 15 para evitar o emaranhamento posterior ou mergulho na água.

Comutadores de fim de deslocamento podem ser montados na articulação nos segmentos interno e externo 2a e 2b (em 60, vide a figura 15) para limitar o deslocamento angular entre aqueles segmentos, em particular quando o acionamento dos guinchos de manobra e aquisição não é realizado em sincronização.

O procedimento de desconexão utiliza a mesma lógica, em uma sequência inversa.

Como pode ser visto na figura 16, para sistemas de transferência maiores do que aqueles representados nas figuras anteriores, o ponto de ancoragem 18 é deslocado no segmento externo 2b para permitir que a montagem completa do arranjo tubular 2 seja levada de volta para a posição armazenada (o ponto de ancoragem no segmento interno 2a é substituído por um encosto).

Nessa posição, os segmentos interno e externo 2a e 2b de cada arranjo tubular 2 (dos quais há três no caso dessa variante, ligados mecanicamente e compartilhando um cone de centragem comum) formam um ângulo maior do que 90° aqui.

Uma barra rígida 55 é adicionalmente fornecida aqui como uma extensão para o cabo para controlar melhor a trajetória do mesmo durante a manobra do sistema.

Além disso, um segundo guincho de manobra 13' é fornecido para substituir o guincho 13 no caso de falha.

A presente invenção, como descrito a pouco, possui mais genericamente as seguintes particularidades e vantagens:

a. O conceito de ligações articuladas (braços tubulares) conectadas ao navio em tandem a partir debaixo, não requer guincho de tensão constante nem equilíbrio para evitar choques no momento de conexão, reduzindo em particular o consumo de eletricidade. Para ser preciso, o peso do sistema mantém o cabo de aquisição em tensão contínua quaisquer que sejam os movimentos do navio. A separação entre os dois elementos para conexão é mantida até a conexão final. O uso do próprio peso do sistema para produzir a manobra é notável em comparação com as outras soluções citadas a partir do estado da técnica.
b. A estrutura de metal instalada na popa do navio de produção é de tamanho reduzido e é genericamente fixa. Excepcionalmente, pode ser giratória para fornecer maior zona de trabalho de acordo com o tipo de amarração adotado.
c. A tubagem articulada (arranjos tubulares) destinada à transferência de fluidos é independente para permitir redundância no caso de falha. No caso de LNG, seu número mínimo de dois (líquido + gás) pode ser aumentado para 3 ou 4 para fornecer uma produtividade mais elevada e reduzir o tempo de carga. Também podem ser associados mecanicamente juntos para reduzir o tempo de manobra durante as operações de conexão/desconexão (para manter a redundância, podem ser rapidamente dissociados).
d. O sistema fornecido para atenuar as oscilações e que compreende um motor hidráulico cisalhando o óleo para gerar amortecimento, pode ser substituído por um macaco hidráulico, um montante de gás ou qualquer outro sistema que permite que amortecimento seja produzido. Deve ser também observado que a tubagem articulada pode ser ligada junta para limitar ou mesmo cancelar as consequências de tais oscilações.
e. O equipamento destinado à conexão do navio em tandem é reduzido até o ponto máximo (válvula/acoplador e guincho) para reduzir a manutenção. Nenhuma junta giratória específica nem sistema mecânico sofisticado.
f. Devido ao seu projeto, o sistema permite drenagem fácil da linha de produto ao término da carga, por pressurizaçâo do LNG restante através de um espigão situado no ponto baixo da linha de produto adjacente à junta giratória 17 entre os segmentos interno e externo 2a e 2b.
g. Esse sistema fornece desempenho muito bom em termos de produtividade, até 5000 m3/h de LNG para cada linha transportando o líquido, e perdas de carga muito baixas graças à falta de aspereza dentro dos tubos rígidos. Mangueiras flexíveis, como mangueiras criogênicas, podem ser, entretanto utilizadas.
h. Tubagem totalmente rigida fornecida é dimensionada para uma vida de no mínimo 20 anos, ou mesmo 25 anos e requer somente operações de manutenção regulares sem substituição do elemento de linha de produto inteiro.
i. O guincho de aquisição pode estar situado no arranjo tubular se desejado; os guinchos e os cabos podem ser genericamente substituídos por meio mecânico equivalente conhecido pela pessoa versada na técnica.

Evidentemente a presente invenção não é limitada às modalidades descritas e mostradas, porém abrange qualquer modalidade variante e/ou combinação de seus vários elementos.

Em particular, o meio de acoplamento pode ser uma válvula, ao passo que o segundo segmento compreenderia então uma válvula/acoplador em sua extremidade livre adaptado para ser conectado à válvula.

Claims

Sistema para transferência de um produto fluido entre um primeiro local e um segundo local, o sistema compreendendo:
pelo menos dois arranjos tubulares através dos quais o fluido é transportado, os arranjos tubulares sendo independentes um do outro e cada arranjo tubular incluindo pelo menos primeiro e segundo segmentos os quais compreendem cada um primeira e segunda extremidades, o primeiro e segundo segmentos de cada arranjo tubular sendo articulados entre si em suas primeiras extremidades;
a segunda extremidade do primeiro segmento de cada arranjo tubular sendo giratoriamente suspensa por uma montagem correspondente de três juntas giratórias duplas de um braço de suporte que é instalado no primeiro local e a segunda extremidade do segundo segmento de cada arranjo tubular sendo conectável a um meio de acoplamento que é instalado no segundo local, a referida montagem de três juntas giratórias duplas compreendendo uma montagem de três juntas giratórias de fluido que é suportado por uma montagem de três juntas giratórias mecânicas que é conectado ao braço de suporte, cada junta giratória mecânica tendo um eixo comum de rotação com uma junta giratória de fluido correspondente;
o segundo segmento de cada arranjo tubular sendo fornecido em sua segunda extremidade com uma montagem correspondente de três juntas giratórias, e os segundos segmentos dos dois arranjos tubulares sendo conectados juntos por uma ligação rígida que se estende entre as segundas extremidades dos segundos segmentos a partir da adjacência das montagens de três juntas giratórias;
primeiro meio para girar cada primeiro segmento em relação ao braço de suporte, para desse modo abaixar a primeira extremidade do primeiro segmento de uma posição de armazenamento no braço de suporte, caracterizado pelo fato de que compreende segundo meio para conectar a segunda extremidade de cada segundo segmento ao meio de acoplamento a partir de baixo do meio de acoplamento puxando a segunda extremidade do segundo segmento para cima a partir do segundo local para o meio de acoplamento.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro e o segundo segmentos compreende tubos rígidos.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro meio compreende um primeiro cabo que é ligado à primeira extremidade do primeiro segmento e meio de enrolamento para enrolar o primeiro cabo.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o meio de enrolamento para o primeiro cabo compreende um primeiro guincho que é montado no braço de suporte.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo meio compreende um segundo cabo tendo uma primeira extremidade que é conectada à segunda extremidade do segundo segmento e uma segunda extremidade que é enrolada em torno de um guincho.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o guincho é posicionado no segundo local.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo meio compreende um segundo cabo que é ligado à segunda extremidade do segundo segmento e meio de enrolamento para enrolar o segundo cabo.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o meio de enrolamento para o segundo cabo compreende um segundo guincho que é posicionado no segundo local.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na posição de armazenamento de cada arranjo tubular, o segundo segmento é orientado de tal modo que sua segunda extremidade esteja situada próxima da base de uma estrutura de suporte para o braço de suporte.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o braço de suporte é carregado por uma estrutura de suporte que é adaptada para pivotar em torno de um eixo geométrico vertical.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo segmento compreende uma válvula rotativa em sua segunda extremidade.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada arranjo tubular compreende pelo menos seis juntas giratórias para permitir os movimentos do arranjo tubular.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada arranjo tubular compreende sete juntas giratórias e o sistema de transferência compreende ainda um meio para amortecer oscilações das juntas giratórias.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de transferência compreende uma pluralidade de arranjos tubulares que são dispostos em paralelo e suspensos a partir do braço de suporte.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro local compreende uma plataforma ou navio de reliquefação ou produção e o segundo local compreende um navio de transporte.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada arranjo tubular compreende um número de comutadores de fim de deslocamento para limitar o deslocamento angular dos primeiro e segundo segmentos em relação um ao outro.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de acoplamento compreende meio para fixar a segunda extremidade do segundo segmento ao segundo local.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a segunda extremidade de cada segundo segmento compreende um elemento troncônico, o meio de acoplamento compreende um elemento troncônico complementar, e os dois elementos troncônicos são adaptados de forma encaixada juntos para definir uma posição relativa entre a segunda extremidade do segundo segmento e o meio de acoplamento.
Sistema de transferência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de acoplamento compreende uma válvula/acoplador.
Método para transferência de um produto fluido entre um primeiro local e um segundo local usando um sistema compreendendo pelo menos dois arranjos tubulares através dos quais o fluido é transferido, os arranjos tubulares sendo independente um do outro e cada arranjo tubular incluindo pelo menos primeiro e segundo segmentos, os quais cada um compreende primeira e segunda extremidades, o primeiro e segundo segmentos de cada arranjo tubular sendo articulados entre si em suas primeiras extremidades, a segunda extremidade do segundo segmento sendo giratoriamente suspensa por uma montagem correspondente de três juntas giratórias duplas a partir de um braço de suporte que é instalado no primeiro local e a segunda extremidade do segundo segmento de cada arranjo tubular sendo conectável a um meio de acoplamento que é instalado no segundo local, a referida montagem de três juntas giratórias duplas compreendendo uma montagem de três juntas giratórias de fluido que é suportado por uma montagem de três juntas giratórias mecânicas que é conectado ao braço de suporte, cada junta giratória mecânica tendo um eixo comum de rotação com uma junta giratória de fluido correspondente, o segundo segmento de cada arranjo tubular sendo fornecido em sua segunda extremidade com uma montagem correspondente de três juntas giratórias, e os segundos segmentos dos dois arranjos tubulares sendo conectados juntos por uma ligação rígida que se estende entre as segundas extremidades dos segundos segmentos da adjacência das montagens de três juntas giratórias, o método sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
- - girar cada primeiro segmento em relação ao braço de suporte, para abaixar a primeira extremidade do primeiro segmento de uma posição de armazenamento no braço de suporte;
- - conectar a segunda extremidade de cada segundo segmento ao meio de acoplamento para a partir de baixo do meio de acoplamento puxar para cima a segunda extremidade do segundo segmento a partir do segundo local.