BRPI1015479B1

BRPI1015479B1 - Conector de perna de ancoragem, e, unidade de plataforma flutuante

Info

Publication number: BRPI1015479B1
Application number: BRPI1015479-5A
Authority: BR
Inventors: Christian Bauduin; Jean Braud; Jean Pierre Benoit
Original assignee: Single Buoy Moorings Inc
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2020-08-11
Also published as: US8683935B2; CN102438888A; BRPI1015479A2; EP2414217B1; CN102438888B; EP2414217A1; US20120031320A1; WO2010112603A1

Abstract

conector de perna de ancoragem, unidade de plataforma flutuante, métodos para travar uni conector de perna de ancoragem e para desconectar um conector de perna de ancoragem de uma estrutura ancorada ao leito do mar, e, sistema seguidor de came. esta invenção refere-se a um conector de perna de ancoragem para uso com uma perna de ancoragem estendendo-se para cima a partir do fundo do mar para conectar uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar, em que desconexão e conexão da perna de ancoragem são feitas tracionando para dentro e para fora um corpo alongado de conector estendendo-se na direção de perna de ancoragem, dito conector tendo um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e impedir movimento na direção do leito do mar, e uma parte flexível com um eixo de articulação dupla localizado na parte inferior do corpo de conector acima do membro de afixação, o corpo de conector sendo recebido em um alojamento que é fixo a uma parte da estrutura a ser ancorada, em que o mecanismo de trancamento compreende meios de guia e seguidores ou pinos de orientação entre o corpo do conector e o alojamento.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um conector de perna de ancoragem para uso com uma perna de ancoragem estendendo-se para cima a partir do fundo do mar para conectar uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar caracterizado pelo fato de que desconexão e conexão da perna de ancoragem são feitas tracionando para dentro e para fora o conector de corpo alongado estendendo-se na direção de perna de ancoragem, o conector tendo um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e impedir movimento na direção do leito do mar, e uma parte flexível com um eixo de articulação dupla localizado na parte inferior do corpo de conector acima do membro de afixação, o conector sendo recebido em um alojamento que é fixo a uma parte da estrutura a ser ancorada.

[002] A presente invenção também ser refere a métodos para travamento e destravamento de um conector de perna de ancoragem a uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar, dito conector tendo um corpo alongado estendendo-se na direção de perna de ancoragem e um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e impedir movimento na direção do leito do mar.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

[003] Na patente US US6663320 (depositada pelo requerente), é divulgado um conector de linha de âncora para conectar uma linha de âncora a um corpo flutuante, o conector compreendendo um alojamento tendo dois eixos giratórios mutuamente perpendiculares, uma parte de topo flexível e um mecanismo de trancamento para permitir movimento da linha de âncora em direção ao corpo flutuante.

[004] A solução descrita nesta patente refere-se a um conector pivotante que pode articular-se em torno de um eixo, de tal modo que as linhas de ancoragem podem mover-se em plano radial, mas que também podem articular-se em torno de outro eixo perpendicular ao primeiro. Consequentemente, a fadiga de curvatura na parte de corrente é limitada e é impedida falha de fadiga em elos orientados transversalmente. Entretanto, a falha de fadiga e desgaste pode ser otimizada mais tendo o membro tubular fixo e os meios de conexão desacoplados dos meios pivotantes.

[005] O documento US4943188 divulga um conector de ancora que inclui um primeiro membro preso ao fundo do mar, e um segundo membro preso à extremidade inferior do ligação. Um anel tendo um eixo vertical central e com alças horizontais é provido. Um receptáculo cilíndrico também tendo um eixo vertical central e incluindo um guia primário, uma fenda vertical, um guia secundário e um entalhe é provido. O anel e receptáculo são montados nos membros para permitir rotação relativa entre o anel e receptáculo sobre o eixo central do tendão. A solução proposta visa prender ligações a um mecanismo de receptáculo no fundo do mar, estas soluções não são ideais, pois não é possível inspeção da articulação em ambiente seco sem desconexão, e operação de manutenção adicional não é facilitada.

[006] A presente invenção propõe uma solução que possibilitaria ter um conector de corrente que possa acomodar-se a qualquer tipo de perna de ancoragem. A principal vantagem do sistema de acordo com a presente invenção é a capacidade de ser operado sem a necessidade de mergulhadores, tanto durante conexão como desconexão. Este conector de corrente pode ser facilmente desconectado com uma operação de tracionamento simples, e pode ser trazido para o convés de uma embarcação de abastecimento. Esta característica permite uma fácil inspeção da articulação em condição seca sem a necessidade de desconectar. A corrente pode ser re-tensionada, destacando os elos de corrente em excesso. Além disso, no convés de embarcação de abastecimento as partes que possam vir a serem afetadas por desgaste podem ser posteriormente substituídas. O tamanho e peso total são reduzidos em relação a conectores padrão, permitindo, assim, redução das exigências de flutuabilidade da estrutura ancorada flutuante.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] A invenção provê um conector de perna de ancoragem para uso com uma perna de ancoragem estendendo-se para cima a partir do fundo do mar para conectar uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar caracterizado pelo fato de que desconexão e conexão da perna de ancoragem são feitas tracionando para dentro e para fora um corpo alongado de conector estendendo-se na direção de perna de ancoragem, o conector tendo um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e para impedir movimento na direção do leito do mar, e uma parte flexível com um eixo de articulação dupla localizado na parte inferior do corpo de conector acima do membro de afixação, o conector sendo recebido em um alojamento que é fixo a uma parte da estrutura a ser ancorada, o mecanismo de trancamento compreendendo um sistema de carne ou meios de guia e seguidores ou pinos de orientação entre a haste do conector e o alojamento. Outro objeto da invenção é prover um conector de perna de ancoragem para uso com uma perna de ancoragem que tem uma porção superior com um eixo, onde a corrente se estende para cima a partir do fundo do mar, para conectar o fundo de uma torreta integrada em ou afixada ao casco de uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar, dito conector tendo um corpo alongado estendendo-se na direção de perna de ancoragem e um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e para impedir movimento na direção do leito do mar, o conector sendo recebido em um alojamento que é integral (ou pelo menos rigidamente conectado) a uma parte da estrutura a ser ancorada, em que o conector compreende uma parte flexível com um eixo de articulação dupla localizado na parte inferior do corpo de conector acima do membro de afixação, e em que o mecanismo de trancamento é um sistema feito por carne (ou membro de guia) e seguidores (ou pinos de orientação) entre a haste do conector e o alojamento.

[008] De acordo com a presente invenção o conector compreende uma haste provida com pelo menos um pino que irá entrar em um membro de guia integrado dentro do alojamento para rotacionar a haste dentro do alojamento em um alinhamento apropriado e para travar o conector.

[009] A presente invenção também provê um método para travar um conector de perna de ancoragem a uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar, dito conector tendo um corpo alongado estendendo-se na direção de perna de ancoragem e um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura flutuante a ser ancorada e impedir movimento na direção do leito do mar, o método compreendendo as seguintes etapas: - trazer a estrutura flutuante a ser ancorada para a posição correta - coletar a corrente de engate afixada à parte superior do corpo alongado do conector - tracionar a corrente de engate passando através do alojamento que está rigidamente fixado a uma parte da estrutura flutuante a ser ancorada de modo que - o corpo alongado do conector também é tracionado através do alojamento - a haste do corpo de conector é tracionada através do alojamento, os pinos de orientação providos na haste automaticamente entram nos meios de guia integrados dentro do alojamento - a haste translada-se e rotaciona seguindo os meios de guia - os pinos de orientação entram em um local sem retorno dentro dos meios de guia - Uma vez que os pinos estão bloqueados nos meios de guia, o corpo de conector é travado, e a tração é interrompida.

[0010] Uma modalidade da presente invenção provê um método para desconectar um conector de perna de ancoragem de uma estrutura ancorada ao leito do mar, dito conector tendo um corpo alongado estendendo-se na direção de perna de ancoragem e um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem à estrutura ancorada e impedir movimento na direção do leito do mar, o método compreendendo as seguintes etapas: - Puxar a corrente de engate afixada à parte superior do corpo alongado para cima de modo que os pinos de orientação possam entrar nos meios de guia por meio de uma fenda determinada que forçará a haste do corpo de conector a rotacionar - rotacionando e transladando a haste, os pinos de orientação ficam seguindo o sistema de came do alojamento, até que eles saiam do alojamento - Abaixar a corrente de engate para completar a desconexão, e a tração é interrompida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A invenção será descrita adicionalmente abaixo com respeito a modalidades de exemplo, com referência ao desenhos anexos, em que: A fig- 1 mostra uma vista em perspectiva do conector de corrente de acordo com a presente invenção; A fig. 2 mostra uma vista em seção transversal do conector de acordo com a presente invenção; A fig. 3 mostra as células de carga localizadas na interface de corpo de conector de corrente; A fig. 4 mostra as posições do conector de corrente de acordo com a presente invenção antes e após conexão e o desenvolvimento do alojamento de conector de corrente; A fig- 5 mostra as diferentes etapas da conexão do conector de corrente por meio de um sistema de carne e seguidor de carnes de acordo com a presente invenção, e as posições do conector de corrente (pinos de orientação) com respeito ao desenvolvimento do receptáculo (came) durante estas diferentes etapas; A fig. 6 mostra as diferentes etapas da desconexão do conector de corrente por meio de um sistema de carne e seguidor de carnes de acordo com a presente invenção, e as posições do conector de corrente (pinos de orientação) com respeito ao desenvolvimento do receptáculo (came) durante estas diferentes etapas.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0012] A fig. 1 mostra uma vista em perspectiva do conector de corrente de acordo com a presente invenção, e a fig. 2 mostra uma vista em seção transversal do conector de corrente de acordo com a presente invenção. Nestas figuras, parece claramente que o conector tem um corpo alongado 1, recebido em um alojamento 9, com uma parte superior larga 3 para afixação da corrente de engate 14, uma parte intermediária em formato tubular ou haste 2 tomando-se maior em direção à parte inferior 4, dita parte inferior compreendendo um alargamento 5 para engate na parte inferior flexível 6 com uma dupla articulação. A dupla articulação permite articulação do elo superior da perna de ancoragem como seria uma junta universal. De acordo com a presente invenção, a parte articulada está localizada na parte inferior do corpo de conector acima do membro de afixação 7, onde a perna de ancoragem 8 é afixada. A parte 15 (ou corpo de rolamento) da parte inferior flexível 6 'rola' em relação a parte 16 (ou corpo de deslizamento) que 'desliza' em relação à haste 2; a última é suportada pelo anel de retenção 17 no topo do alojamento 9 que é integrado na mesa de corrente da estrutura a ser ancorada.

[0013] A articulação de inclinação é montada na estrutura de suporte de saia dedicada, e a articulação de rolamento é integrada no corpo de inclinação 16, o que torna o sistema compacto. O papel do corpo de inclinação 16 é permitir que a corrente 8 alinhe-se com a tensão na direção de inclinação e impeça, então, fadiga da corrente. O corpo de inclinação 16 é, portanto, rotativo em relação ao eixo de inclinação do conector de corrente.

[0014] Eixos são ligados à articulação de inclinação e rolamento (rolamento para eixo inferior, inclinação para eixo superior) através de pinos de bloqueio (não mostrados) que ficam na interface entre articulações e itens de baixo atrito.

[0015] A haste 2 permite apanhar o braço de alavanca requerido e fixar o segmento de corrente 8 ao conector. A haste 2 é a peça de centro do conector de corrente. Sua função é transferir a carga de ancoragem e prover um sistema para a conexão / desconexão do conector de corrente. Ele é preso na mesa de corrente pelo anel de retenção 17. Como claramente mostrado na fig. 1, a haste 2 é provida com um anel de guia 18.0 anel de guia 18 assegura a centralização da haste 2 na estrutura alojamento 9 durante instalação (através de seu diâmetro e seu formato). O anel de guia é provido com pinos de orientação 13 que têm a função de seguidor de carnes durante a conexão e a desconexão do conector de corrente. Eles acionam a haste em rotação durante as fases de conexão e desconexão. Além disso, a haste 2 é mantida na guia de corrente com um encaixe firme no fundo, como claramente mostrado na fig. 2.

[0016] Um corpo alongado de conector 1 é recebido no furo transpassante 20 do alojamento 9. Em uma modalidade preferida, o alojamento 9 é integral ou pelo menos rigidamente ligado a uma parte da estrutura a ser ancorada. Tendo o alojamento 9 rigidamente ligado à estrutura, bem como o eixo pivotante na parte inferior corpo de conector 1, a falha por fadiga e desgaste é muito limitada. De fato, o alojamento limita os movimentos da haste 2 na direção tangencial e transfere a tensão axial (proveniente do anel de retenção 17). Isto também faz com que o carne 21 acione em rotação a haste 2 durante conexão e desconexão do conector de corrente, e o formato cônico facilita a entrada da haste 2 durante instalação. O anel de retenção 17 é um dispositivo anular que trava a haste 2 na direção vertical e transfere a carga a células de carga para monitorar a tensão na linha de âncora.

[0017] A estrutura a ser ancorada, de acordo com uma modalidade da presente invenção, pode compreender uma unidade de plataforma flutuante provida com uma bóia de ancoragem e um sistema de ancoragem tendo no total quatro feixes de cinco linhas de ancoragem 8 por feixe, o que significa que vinte conectores de corrente são montados na mesa de corrente no fundo da bóia de ancoragem (ou seja, em uma posição permanentemente submersa). Cada um destes conectores de corrente será equipado com células de carga, como mostrado na fig. 3. A tensão na linha de âncora para cada uma das vinte linhas é monitorada incorporando quatro células de carga redundantes localizadas na interface de corpo de conector de corrente, assim, oitenta células de carga no total. Cada célula de carga tem uma redundância interna e está equipada com dois conectores. O sistema é totalmente redundante, significando que a perda de um sensor não prejudica a precisão de medição de tensão de linha. As oitenta células de carga são conectadas à unidade de plataforma flutuante através de quatro placas estocadas (não mostradas). Cada célula de carga é conectada a dois cabos individuais, guiados através de um tubo para a bóia de ancoragem para a metade inferior da placa estocada. Os cabos são conectados ao lado de bóia de placa estocada por meio de conectores. Cada placa estocada é equipada com dez conectores adequados para vinte cabos cada. Dois conectores são dedicados por medição de tensão de corrente.; um conector para as quatro células de carga de trabalho e um conector para as quatro redundâncias internas. Os valores de carga são transmitidos como sinais digitais. Estes sinais são cabeados para o sistema de monitoramento de carga de perna de âncora.

[0018] Todo cabeamento precisa ter uma bainha externa altamente resistente a dano mecânico, e ser adequado para uso em áreas perigosas. O comprimento do cabo permitirá a conexão entre a célula de carga no conector de corrente e a placa estocada inferior na bóia.

[0019] A fig. 4 mostra as posições do conector de corrente de acordo com a presente invenção antes e após conexão e o desenvolvimento do alojamento de conector de corrente 9. Ela mostra claramente o carne 21 integrado no interior do alojamento 9. O carne está acionando os pinos de orientação 13 (ou seguidores) providos no anel de guia 18 da haste 2. Puxando a haste 2 (por meio da tração da corrente de engate com um guincho instalado na estrutura a ser ancorada), o carne 21 faz a haste 2 rotacionar até que os pinos 13 cheguem na posição. Lá, a força de tração é liberada e a perna de ancoragem 8 é conectada, a parte superior larga 3 fica descansando no anel de retenção 17.

[0020] Para desconexão, a haste do conector 2 é tracionada novamente, e após outra rotação da haste 2, forçada pelo carne 21 , o corpo alongado 1 do conector é liberado.

[0021] O carne ou meios de guia 21, representando uma rampa helicoidal dentro do alojamento 9, tem um formado projetado para guiar os pinos 13 da haste 2 e, consequentemente, rotacionar a haste 2 de modo a ficar apropriadamente alinhada.

[0022] A fig. 5 mostra as diferentes etapas da conexão do conector de corrente por meio de um sistema de carne 21 e seguidor de carnes 13 de acordo com a presente invenção, e as posições do conector de corrente (pinos de orientação) em relação ao desenvolvimento do receptáculo (came) durante estas diferentes etapas. O conector de corrente é conectado apenas tracionando para dentro (da etapa 1 a 5) e tracionando para fora (na etapa 6 e 7) a corrente de engate 14. Na posição 1, a corrente 14 traciona o conector que é desconectado. Na posição 2, os pinos de orientação (seguidores) 13 entram em contato com o alojamento 9 e o sistema dos cames 21 integrados no interior do alojamento 9. Os pinos de orientação 13 seguem o came e o sistema (conector de corrente e corrente de ancoragem 8) translada para cima e rotaciona até a posição 3. Entre as posições 3 e 4, o sistema translada para cima sem rotação, passando através da abertura do anel de retenção 17. Da posição 4 para a posição 5, o sistema translada e rotaciona em 45°. Na posição 5, a corrente de engate 14 inicia tracionamento para fora e o sistema translada para baixo sem rotação até a posição 6. Entre a posição 6 e a última posição 7 o sistema translada para baixo e rotaciona em 45°. Na posição 7, o conector é conectado. Durante conexão, a rotação máxima é igual a 180°.

[0023] A fig. 6 mostra as diferentes etapas da desconexão sem mergulhador do conector de corrente por meio de um sistema de carne e seguidores de acordo com a presente invenção, e as posições do conector de corrente (pinos de orientação) em relação ao desenvolvimento do receptáculo (carne) durante as diferentes etapas. O conector de corrente é desconectado apenas tracionando para dentro (de etapa 1 a 3) e para fora (de etapa 4 a etapa 6) a corrente de engate 14. Na posição 1, a corrente de engate 14 traciona o conector de corrente que está conectado. Na posição 2, os pinos de orientação 13 entram em contato com o alojamento 9 e o sistema de carne 21 integrado no interior do alojamento 9. O sistema (conector de corrente e corrente de ancoragem 8) translada para cima e rotaciona em 45° até a posição 3. Na posição 3, a corrente de engate 14 inicia tracionamento para fora e o sistema translada para baixo sem rotação até a posição 6. Entre as posições 3 e 4, o sistema translada para baixo sem rotação. Da posição 4 a posição 5, o sistema translada para baixo e rotaciona em 45°. Na posição 5, o conector de corrente é orientado e o carne passa através da abertura do anel de retenção 17. Da posição 5 para posição 6, o sistema translada para baixo sem rotação e o conector de corrente de ancoragem é desconectado. Durante desconexão, a rotação máxima é igual a 90°.

[0024] Como ficará aparente para aqueles que são versados na arte à luz da divulgação precedente, muitas alterações e modificações são possíveis na prática desta invenção sem se afastar do espírito ou escopo da mesma. Portanto, o escopo da invenção deve ser entendido de acordo com a matéria definida pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Conector de perna de ancoragem para uso com uma perna de ancoragem (8) estendendo-se para cima a partir do fundo do mar para conectar uma estrutura flutuante a ser ancorada ao leito do mar, caracterizado pelo fato de que desconexão e conexão da perna de ancoragem (8) são executadas tracionando para dentro e para fora um corpo alongado de conector (1) tendo uma parte superior larga (3), o corpo alongado (1) estendendo-se na direção de perna de ancoragem, o conector tendo um mecanismo de trancamento para fixação da perna de ancoragem (8) à estrutura flutuante a ser ancorada, e impedir movimento na direção do leito do mar, e uma parte flexível com um eixo de articulação dupla localizado na parte inferior do corpo de conector (1) acima do membro de afixação (7), o corpo de conector (1) sendo recebido em um alojamento (9) que é fixo a uma parte da estrutura a ser ancorada, em que o alojamento (9) tem em uma extremidade superior um anel de retenção (17) que tem uma abertura pela qual a parte superior (3) pode se estender para cima do alojamento (9) em uma primeira orientação e em que a parte superior (3) repousa em uma segunda orientação, em que o mecanismo de trancamento compreende meios de guia (21) e seguidores ou pinos de orientação (13) entre o corpo (1) do conector e o alojamento (9) para rotação do corpo alongado (1) entre as primeira e segunda posições.

2. Conector de perna de ancoragem de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conector compreende uma haste (2) provida com pinos de orientação (13) que se engatarão em um membro de guia (21), integrado dentro do alojamento (9), forçando a haste (2) a rotacionar dentro do alojamento (9) em um alinhamento apropriado e a travar o corpo de conector (1).

3. Conector de perna de ancoragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (1) é fixo em relação à estrutura ancorada.

4. Conector de perna de ancoragem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma linha de tração para dentro (14) é provida na parte superior (3) do corpo alongado (1) para posicionar o corpo (1) no alojamento (9) e atuar sobre o corpo (1) para travamento e destravamento.

5. Conector de perna de ancoragem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o travamento e destravamento do conector são atingidos tracionando para dentro e para fora a linha de tração para dentro (14) afixada a parte superior (3) da haste (2).

6. Conector de perna de ancoragem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o conector é adaptado para o re-tensionamento da perna de ancoragem (8).

7. Conector de perna de ancoragem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o conector é provido com um dispositivo de monitoramento de carga.

8. Conector de perna de ancoragem de acordo com reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o conector é equipado com pelo menos uma célula de carga.

9. Conector de perna de ancoragem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (1) do conector tem uma parte intermediária cilindricamente conformada (2) com uma parte inferior estendida (4), dita parte inferior (4) compreendendo um alargamento (5) para engatar uma parte inferior flexível (6) provida com uma dupla articulação.

10. Unidade de plataforma flutuante provida com uma bóia de ancoragem e um sistema de ancoragem compreendendo pelo menos um feixe de linhas de ancoragem (8) caracterizada pelo fato de que para cada linha de ancoragem (8) existe montado na mesa de corrente no fundo da bóia de ancoragem, um conector de perna de ancoragem como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9