PT1524186E - Dispositivo de recolha de fluidos que se escapam de uma fonte submarina - Google Patents

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PT1524186E
PT1524186E PT03103810T PT03103810T PT1524186E PT 1524186 E PT1524186 E PT 1524186E PT 03103810 T PT03103810 T PT 03103810T PT 03103810 T PT03103810 T PT 03103810T PT 1524186 E PT1524186 E PT 1524186E
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transfer tube
buffer reservoir
fluids
submerged
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PT03103810T
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Fivos Andritsos
Juan Vicente Catret Mascarell
Daniel Grosset
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Europ Community Rep By The Eur
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/006Emptying the contents of sunken, stranded, or disabled vessels, e.g. by engaging the vessel; Underwater collecting of buoyant contents, such as liquid, particulate or gaseous contents, escaping from sunken vessels, e.g. using funnels, or tents for recovery of escaping hydrocarbons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
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Description

6594
DESCRIÇÃO
DISPOSITIVO DE RECOLHA DE FLUIDOS QUE SE ESCAPAM DE UMA
FONTE SUBMARINA
CAMPO DO INVENTO O presente invento refere-se de um modo geral a um dispositivo para recolher fluidos mais leves do que a água que se escapam de uma fonte submarina. 0 dispositivo é particularmente útil para recolher poluentes fluidos, tais como, por exemplo, petróleo, produtos derivados do petróleo ou produtos químicos, que se escapam de petroleiros afundados.
ANTECEDENTES DO INVENTO
Existem muitos navios afundados assentes no leito do mar ou do oceano em todo o mundo, muitos dos quais tendo maiores ou menores quantidades de poluentes fluidos (por exemplo petróleo, produtos derivados do petróleo, produtos químicos e semelhantes) retidos nos seus tanques. Cada um destes navios afundados constitui, dependendo dos poluentes retidos, da estabilidade estrutural do navio afundado e das condições da água, uma ameaça séria para o ambiente a curto ou a longo prazo. Os desastres marítimos recentes que provocaram grandes poluições ambientais, tais como as criadas pelo afundamento do petroleiro "PRESTIGE", em Novembro de 2002, ou do "ERIKA", em Dezembro de 1999, evidenciaram as dificuldades em recolher o petróleo em fuga destes navios afundados, em particular 6594 quando assentes a profundidades de vários milhares de metros. Assim, a necessidade de sistemas melhorados para recolher os fluidos poluentes retidos ou em fuga é cada vez mais uma questão essencial. Têm sido propostos vários processos para conseguir este objectivo. Uma primeira aproximação convencional consiste em bombear os poluentes retidos para a superficie. A Patente EP 0 550 682 propõe alocar a cada tanque de um navio um dispositivo de recuperação que tem um corpo flutuante externo ligado a uma mangueira de transporte, que é enrolada num tambor. 0 corpo flutuante externo está localizado no convés do navio com ele equipado. Uma primeira extremidade da mangueira está ligada a um tanque contendo o fluido a ser recolhido. A segunda extremidade livre da mangueira está ligada ao corpo flutuante externo. Este último é mantido no convés do navio de tal forma que, quando o convés fica submerso, o corpo flutuante externo irá deslocar-se para cima devido à sua flutuabilidade. A mangueira enrolada irá desenrolar progressivamente à medida que a primeira extremidade da mangueira se afunda cada vez mais com o navio. O dispositivo fornece informação rápida para a tripulação de salvamento quanto à posição do petroleiro afundado e ao tipo/quantidade de petróleo ou outros produtos químicos. Para recuperar o petróleo/produtos químicos retidos nos tanques, basta ligar o barco de salvamento à extremidade da segunda mangueira ligada ao corpo flutuante externo e bombear o petróleo/produtos químicos. Infelizmente, este dispositivo perde o seu interesse se o petroleiro afundar a uma profundidade que seja superior ao comprimento da mangueira. 2 6594
Sobretudo, este conceito tem um impacto financeiro considerável, uma vez que é necessário um destes dispositivos por tanque. Uma outra desvantagem deste conceito reside no facto de não permitir a recuperação de fluidos que se escapam de um tanque totalmente aberto, o que pode acontecer quando, por exemplo, um navio se parte em vários bocados, como foi o caso do "PRESTIGE".
Outra abordagem propõe a selagem do navio afundado num sarcófago ou num tipo de cúpula que confinaria, de preferência para sempre, os poluentes em fuga perto do leito do mar. É obvio que este tipo de soluções não pode garantir a contenção para sempre, permanecendo o navio afundado ainda uma ameaça para o ambiente.
Finalmente, outra aproximação propõe a canalização da fuga de fluxos poluentes para a superfície do mar, onde o poluente é acumulado, por exemplo, numa embarcação de recolha ou numa plataforma flutuante. A este propósito, a Patente US 4,643,612 revela uma barcaça flutuante que tem um fundo côncavo. A barcaça é adaptada para ser ancorada à superfície do mar sobre um poço ou tubagem submersos com fuga de petróleo. Saias flexíveis de enrolar prolongam-se para o fundo do oceano. Isto evita que as correntes desloquem o petróleo para fora do canal aí definido. 0 petróleo fica retido sob a barcaça e pode ser bombeado daí através de um tubo localizado no vértice do fundo côncavo. Inf elizmente, uma tal barcaça não pode ser usada em casos de desastres marítimos nos quais o navio 3 6594 afundado está a grandes profundidades. Além disso, a baixa velocidade de fluxo, provocada pela gravidade, de um fluido viscoso tal como petróleo pesado, em direcção à superfície exigiria que a barcaça permanecesse estável no lugar durante meses, estando toda a operação muito dependente das condições meteorológicas à superfície do mar. A patente WO 00/58564 descreve um dispositivo para recolha de uma fuga de petróleo de um navio afundado compreendendo meios de recolha na forma de uma lona estendida sobre um navio afundado. A lona tem uma forma geral de telhado de duas águas formando um telhado sobre o navio afundado, e está fixa ao fundo do mar. O petróleo em fuga do navio afundado sobe por baixo do telhado e desliza até ao ponto mais elevado, onde é proporcionada uma saída. Por cima desta saída é proporcionado um saco submerso que enche e pode ser fechado apertando-o por cima do seu tubo de entrada, ligando a saída da lona ao saco.
Assim, há necessidade de um sistema melhorado para recolher fugas de petróleo e de outros fluidos de uma fonte submarina. Isto é conseguido através de um dispositivo para recolher fluidos, tal como está reivindicado na reivindicação 1.
SUMÁRIO DO INVENTO
De acordo com o invento propõe-se um dispositivo para recolher fluidos tendo uma densidade específica inferior à da água envolvente e que se escapam de uma fonte submarina. 0 4 6594 referido dispositivo compreende meios de recolha colocados sobre a fonte submarina para recolher a fuga de fluidos da fonte e que sobem devido à gravidade. Um tubo de transferência tem uma extremidade inferior em comunicação com os meios de recolha para transferência dos fluidos recolhidos para a superfície. De acordo com um aspecto importante do invento, um reservatório tampão submerso é mantido a uma profundidade predeterminada sob a superfície, estando o reservatório tampão submerso em comunicação com uma extremidade superior do tubo de transferência para receber os fluidos recolhidos.
Assim, a fuga de fluido recolhida é transferida para um reservatório tampão submerso, e não directamente para a superfície. 0 reservatório tampão guardará, assim, o fluido até que seja esvaziado, por exemplo por meio de um navio vaivém. Uma vez que o fluido recolhido é guardado debaixo de água, o procedimento de recolha do fluido é totalmente independente das condições atmosféricas. Além disso, não há necessidade da instalação permanente de uma plataforma de superfície ou de um navio de bombagem na vertical do navio naufragado para o procedimento de recolha.
Com vantagem, o dispositivo presente é concebido de tal forma que os fluidos recolhidos são transferidos dos meios de recolha para o referido reservatório tampão submerso, através do referido tubo de transferência, devido à gravidade. Uma tal transferência não requer energia externa. Assim, o dispositivo do invento pode compreender partes relativamente simples sem movimento. É evidente que não são necessários 5 6594 componentes, tal como motores, bombas ou reservatórios sob pressão para transferir os fluidos recolhidos para o reservatório tampão, o que poupa custos e aumenta a fiabilidade do dispositivo.
De preferência, os meios de recolha compreendem um elemento em forma de cúpula, de modo que os fluidos recolhidos convergem para o seu vértice. Isto permite a recolha da fuga de fluidos e que sobem ao longo de uma grande área, e o seu confinamento a uma zona reduzida. Um tal elemento em forma de cúpula pode ser formado, por exemplo, como um funil invertido, isto é um funil colocado com a sua abertura pequena por cima da sua abertura grande.
Numa forma de realização preferida, o elemento em forma de cúpula tem, em volta do seu vértice, uma abertura à qual está ligada a referida extremidade inferior do referido tubo de transferência. A abertura fica assim localizada na zona para onde os fluidos recolhidos convergem devido à forma em cúpula dos meios de recolha. Mais uma vez isto permite a transferência dos fluidos recolhidos para o tubo de transferência através da abertura, simplesmente pelo efeito da gravidade.
De preferência, o fundo do elemento em forma de cúpula está posicionado na proximidade da referida fonte submarina. A fuga de fluidos é assim recolhida perto da fonte, o que evita que as correntes de água desloquem os fluidos para longe dos meios de recolha. 6 6594 0 reservatório tampão submerso compreende uma câmara com um fundo aberto. 0 tubo de transferência abre para a câmara com a sua extremidade superior. Em utilização, os fluidos recolhidos sobem para o tubo e penetram na câmara, onde se acumulam. Dependendo das quantidades de fluidos que se escapam da fonte submarina, o fluxo de fluido para o reservatório tampão pode ser continuo ou não. Assim, à medida que o fluido se acumula na câmara, substitui também qradualmente o conteúdo inicial de áqua mais pesada na câmara, que é expulso através do fundo aberto. Na câmara do reservatório tampão submerso, a áqua irá separar-se do fluido devido à diferença de peso especifico, de modo que o reservatório tampão submerso também actua como um separador, que concentra os fluidos na parte superior do reservatório tampão submerso.
Vantajosamente o tubo penetra na câmara através do fundo aberto. Dessa forma, o fluido proveniente da extremidade superior do tubo de transferência não está exposto às correntes que poderiam deslocá-lo ara fora da zona de recolha do fundo aberto. Isto proporciona uma entreqa muito fácil do fluido recolhido do tubo de transferência ao reservatório tampão submerso.
De preferência, o reservatório tampão submerso é também concebido para preencher a função de uma bóia terminal. Através da sua flutuabilidade, mantém o tubo de transferência sob tensão. 0 reservatório tampão submerso compreende, com vantagem, uma porta de drenagem, através da qual a câmara pode ser esvaziada. Um barco vaivém pode ligar- 7 6594 se, por exemplo, a esta porta de drenagem usando equipamento padrão, e bombear o fluido armazenado da câmara para os seus próprios tanques. 0 reservatório tampão submerso pode ser mantido a uma profundidade típica entre 30 e 50 m. Isto é considerado suficiente para o reservatório tampão submerso não ser afectado pelas condições de mar provocadas pelo tempo. O reservatório tampão submerso está também normalmente a uma profundidade suficiente para evitar a colisão com navios que cruzam na zona, sendo no entanto facilmente acessíveis para recuperar o fluido armazenado.
De preferência, uma pluralidade de meios de ancoragem para ancorar os meios de recolha ao chão estão distribuídos na periferia dos meios de recolha. Os meios de ancoragem permitem manter os meios de recolha acima da fonte submersa numa posição predeterminada permitindo uma boa recuperação de fluido. Para distribuir a tensão de tracção ao longo de todos os meios de recolha, os meios de ancoragem estão distribuídos regularmente, com vantagem, em torno da sua periferia. Cada um dos meios de ancoragem pode compreender uma âncora de aspiração e um cabo associado ligando a âncora de aspiração aos meios de recolha. As âncoras de aspiração permitem forças de ancoragem muito elevadas e estão ligadas aos meios de recolha por meio, por exemplo, de cabos de aço ou correntes.
Com vantagem, uma pluralidade de anéis de tensão estão fixos ao tubo de transferência e distribuídos ao longo dele, os anéis de tensão tendo um flutuabilidade predeterminada. Os 8 6594 anéis de tensão são, de preferência, rígidos, e estão fixos em posições predeterminadas ao longo do tubo de transferência de modo a manter a sua forma e secção transversal. Devido à sua flutuabilidade, os anéis de tensão também permitem uma afinação da pré-tensão do tubo de transferência e, consequentemente, dos meios de recolha. Como resultado, o tubo de transferência ficará direito e principalmente na vertical. Neste aspecto, os meios de recolha e/ou tubo de transferência ficarão de preferência perto da sua flutuabilidade neutra, para uma estabilidade melhorada do dispositivo. Os anéis de tensão podem estar espaçados, por exemplo, entre 5 a 20 m, dependendo das correntes que prevalecem ao longo do comprimento do tubo de transferência.
Numa forma de realização preferida, os cabos dos meios de fixação ligam ainda os meios de recolha ao reservatório tampão submerso, e são guiados, de preferência, ao longo do tubo de transferência, entre os anéis de tensão e o tubo de transferência. O tubo de transferência tem, de preferência, um diâmetro compreendido entre 1 a 3 m, de preferência entre 1,5 a 2 m. Estes diâmetros são preferidos para caudais de transferência de fugas de grandes petroleiros afundados, tais como os petroleiros "ERIKA" ou "PRESTIGE". Além disso, com diâmetros de cerca de 1,5 a 2 m, os problemas de colmatação devido à elevada viscosidade do petróleo não deveriam surgir.
Se assim se pretender, podem proporcionar-se meios de aquecimento na proximidade da extremidade inferior do tubo de 9 6594 transferência. Esta medida é de particular interesse quando os fluidos têm uma elevada viscosidade e são susceptiveis de colar às paredes internas do tubo de transferência. O calor proporcionado localmente aumenta o diferencial de pressão ao longo do tubo, provocando desta forma um efeito de bombagem. Em alternativa, podem ser usados agentes químicos para baixar a viscosidade do fluido e/ou do seu peso específico, facilitando desta forma a sua subida no tubo de transferência.
De preferência, a superfície interior do tubo de transferência é feita num material escolhido para evitar a colagem e colmatação dos fluidos. Isto é outra medida para lidar com fluidos muito viscosos e pegajosos e para acelerar a operação de transferência.
Com referência mais específica ao reservatório tampão submerso, a sua câmara pode ter uma capacidade de 500 a 2000 t de petróleo, de preferência entre 1000 e 15000 t. Para maior resistência, o reservatório tampão tem um casco exterior feito em aço.
Numa forma de realização preferida, os meios de recolha e/ou o tubo de transferência são feitos em tecido. Mantêm a sua posição e forma estando ligados aos cabos em tensão e aos anéis de tensão.
Como já se mencionou, o presente dispositivo é particularmente adequado para recolher fugas de fluidos poluentes tais como petróleo, produtos derivados do petróleo, 10 6594 ou produtos químicos de petroleiros afundados. 0 dispositivo também prova ser vantajoso para recolher fluidos provenientes de uma variedade de fontes, tais como navios afundados mas também tubagem e poços. 0 dispositivo tem, assim, aplicabilidade geral, desde que o peso específico dos fluidos seja inferior ao da água envolvente, e se não dissolverem geralmente na água. Significa que o dispositivo do invento apresenta as suas melhores possibilidades para eliminar uma ameaça poluente de uma forma rápida, fiável, flexível e económica.
De acordo com outro aspecto do invento, é proposto um processo para recolher fuga de fluidos de uma fonte submersa e tendo uma densidade específica inferior à da água envolvente. No processo, a fuga de fluidos é recolhida através de meios de recolha colocados por cima da fonte submersa e transferida para a superfície por meio de um tubo de transferência em comunicação com os meios de recolha. Será tomado em consideração que os fluidos recolhidos são enviados pelo tubo de transferência para um reservatório tampão submerso. A utilização de um reservatório tampão submerso permite a recolha de fuga de fluidos (tal como petróleo, produtos derivados do petróleo ou outros produtos químicos) de uma fonte submersa, independentemente das condições atmosféricas existentes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS O presente invento será agora descrito, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: 11 6594 A figura 1 é um esquema que ilustra uma representação preferida do dispositivo de acordo com o invento, no qual o dispositivo é utilizado para recolher uma fuga de óleo de um petroleiro afundado.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DE UMA FORMA DE REALIZAÇAO PREFERIDA A figura 1 ilustra uma forma de realização preferida de um dispositivo 10 para recolher fluidos de acordo com o invento. O número de referência 12 indica um petroleiro afundado assente no leito do mar e que tem uma pluralidade de furos no seu casco e/ou tanques. Os traços a preto 14 na figura 1 representam a fuga de óleo que sobe do petroleiro afundado 12. O dispositivo 10 compreende meios de recolha, de preferência na forma de um elemento em forma de cúpula 16 e de um tubo de transferência 18 tendo uma primeira extremidade inferior 20 em comunicação com os meios de recolha para canalizar a fuga de petróleo para a superfície do mar 22. Tomar-se-á em consideração que o dispositivo 10 inclui um reservatório tampão submerso que é mantido a uma profundidade predeterminada sob a superfície e por cima dos meios de recolha. O reservatório tampão submerso 24 está em comunicação com a segunda extremidade superior 26 do tubo de transferência 18 de modo a receber o petróleo recolhido.
Por isso, no presente dispositivo 10, o petróleo recolhido não é canalizado directamente para a superfície, 12 6594 tal como é feito convencionalmente, mas é guardado no reservatório tampão submerso 24 a uma determinada profundidade, por exemplo 30 a 50 m abaixo da superficie do mar. Assim, a recuperação da fuga de petróleo não é afectada pelas condições atmosféricas nem particularmente pelo mau tempo, o que prejudicaria, de outra forma, o procedimento de recuperação do petróleo.
Tal como ilustrado na figura 1, o elemento em forma de cúpula 16 é, de preferência, como um funil invertido, isto é, a sua abertura pequena está disposta por cima da sua abertura grande, de modo que cobre o navio afundado como um guarda-chuva. O funil invertido 16 está ancorado ao leito do mar em torno do navio afundado em vários pontos, usando meios de ancoragem (descritos em detalhe abaixo). Com vantagem, o fundo do funil invertido 16 está perto do navio afundado 12, por exemplo cerca de 20 m, de modo a recolher o petróleo que se escapa perto da fonte e para evitar, desta forma, a deslocação do petróleo pelas correntes de água para fora dos meios de recolha 12. O funil invertido 16 deveria ser adaptado, de preferência, à dimensão do navio afundado 12 e pode ter, por exemplo, um fundo com um diâmetro de 50 m. A fuga de petróleo do navio afundado sobe na água devido à diferença de gravidade especifica. Ainda devido à gravidade, as emissões de petróleo que entram no funil invertido 16 irão convergir necessariamente para o seu vértice. No seu vértice, o funil invertido 16 está proporcionado com uma abertura 28 à qual está ligada a extremidade inferior 20 do tubo de transferência 18. Tal como 13 6594 está ilustrado na figura 1, o tubo de transferência 18 está disposto verticalmente, de preferência, em torno do vértice do funil invertido 16, de modo que o petróleo recolhido, após convergir para o vértice, assentará no tubo de transferência 18 e ai subirá, ainda sob o efeito da gravidade e, assim, sem necessidade de qualquer energia adicional.
Com referência agora mais especificamente à estrutura do reservatório tampão 24, este último tem, de preferência, uma câmara cilíndrica 30 com um fundo aberto e um casco exterior em forma de sino. O reservatório tampão é também concebido, com vantagem, para cumprir a função de bóia terminal, de modo a controlar a tensão no tubo de transferência 18. Isto é conseguido pelo espaço anular 34 entre o casco exterior e a câmara 30, que pode assim servir de reservatório lastro para regular a tensão no tubo de transferência, e irá permitir, também, o alojamento de equipamento auxiliar, se desejado.
Tal como ilustrado na figura 1, o tubo de transferência 18 entra na câmara 30 através do fundo aberto, de modo que a sua extremidade superior 26 abre para a câmara 30. O petróleo recolhido sairá, assim, do tubo 18 e irá acumular-se na câmara 30, devido à gravidade, tal como está representado no desenho. A fuga de petróleo canalizada entra, assim, no reservatório tampão submerso 24 através do seu fundo aberto de uma forma muito simples sem estar exposto a correntes de água laterais. À medida que o óleo se acumula na câmara 30, substitui o conteúdo de água do mar da câmara 30, que é forçado a sair através do fundo aberto. Assim, progressivamente, o petróleo é separado da água, ocupando a 14 6594 parte superior do reservatório tampão submerso. Deverá entender-se que, se a mistura petróleo/água subir no tubo 88 e chegar à câmara 30, esta mistura irá separar-se na câmara 30 devido à gravidade. Consequentemente, o reservatório tampão submerso 24 actua, não só como tanque de armazenagem, mas também como um separador. O reservatório tampão submerso é proporcionado na sua parte superior, com vantagem, com uma porta de drenagem (não ilustrada) para ligação, por exemplo, a um petroleiro vaivém 44 para esvaziar a câmara 30. A porta de drenagem pode consistir em equipamento padrão através do qual o petroleiro vaivém, o tempo permitindo, pode recuperar rapidamente o petróleo armazenado, usando equipamento e processos de carga "offshore", tipicamente por meio de bombagem. A frequência das operações de esvaziamento irá depender do tempo e correntes prevalecentes e da velocidade de fuga do petróleo. Na prática, o dispositivo 10 é mantido normalmente no lugar até que todos os tanques do navio afundado 12 estejam vazios e a ameaça de poluição eliminada. Logo que o dispositivo 10 esteja no lugar, e a recolher a fuga de petróleo sem quaisquer problemas, toda a operação pode ser acelerada, abrindo simplesmente mais furos nos tanques do navio afundado.
As dimensões do tubo de transferência 18 e do reservatório tampão submerso 24 dependem tipicamente do caudal de fuga máxima esperado, o tempo esperado e os padrões de corrente do mar. 15 6594
Para uma melhor resistência, o reservatório tampão submerso é feito, de preferência, em aço. Terá uma capacidade entre cerca de 500 a 2000 t de petróleo, de preferência entre 1000 e 1500 t. Isto exigiria uma câmara tendo um volume de cerca de 1500 m3.
Vantajosamente o tubo de transferência 28 é externo, dotado de anéis de tensão 40, distribuídos ao longo do seu comprimento e, de preferência, espaçados regularmente (por exemplo a cada 10 m). Os anéis de tensão são, de preferência, rigidos, de modo a manter a forma e secção transversal do tubo de transferência 28. Devido à sua flutuabilidade, os anéis de tensão 40 permitem controlar a tensão do tubo de transferência 28. Os anéis de tensão 40 podem ter todos a mesma flutuabilidade, mas, fazer variar a sua flutuabilidade em função da sua posição ao longo da transferência é uma forma de afinar a tensão do tubo 28 ao longo do seu comprimento. O tubo de transferência 28 e o funil invertido 16 podem ser feitos em tecido e estar, de preferência, perto da sua flutuabilidade neutra por questões de estabilidade.
Com referência agora mais especificamente aos meios de ancoragem, estes incluem, de preferência, uma pluralidade de âncoras de aspiração 36 distribuídas em torno do funil invertido 16, estando cada âncora ligada ao funil por meio de um cabo respectivo 38 (normalmente um cabo em aço) . Uma âncora de aspiração é um meio de ancoragem padrão da indústria do "offshore", e consiste, tipicamente, num balde grande invertido e empurrado para o fundo, no leito do oceano, retirando-se a água por bombagem. De preferência, os 16 6594 cabos 38 também ligam o reservatório tampão submerso 24 às âncoras 36. Na presente representação, cada cabo 38 prolonga-se ao longo do funil invertido 16 e ao longo do tubo de transferência 18, até ao lado de fundo do reservatório tampão submerso 24, ao qual está fixo de uma forma sólida. Assim, para além da sua função de tensão, os anéis de tensão 40 também suportam os cabos 38 no lugar ao longo do tubo de transferência 28, evitando, desta forma, qualquer emaranhamento durante o desenvolvimento e operação. O número e dimensão dos cabos 38, assim como o número e flutuabilidade dos anéis de tensão 40 permitem a regulação, não só da resistência, mas também da rigidez (pré-tensionando) do tubo de transferência 18. A bóia terminal 34 (reservatório tampão submerso) também ajuda a manter toda a linha em tensão.
Se desejado, os cabos podem ser fixados aos anéis de tensão. O dispositivo 10 pode ser ancorado a tantos pontos adicionais quantos os necessários, usando, por exemplo, técnicas e "know-how" padrão da indústria do "offshore". O factor principal para especificar o número e resistência das âncoras 26, o tubo de transferência e os cabos 34 são o padrão das correntes esperadas do mar e a impulsão estática resultante e induzida dinamicamente.
Deve notar-se que o fluido a ser recolhido pode ter uma elevada viscosidade que, no sistema convencional, leva muitas vezes a uma colagem às paredes e/ou a colmatação. Quando implementado para recolher fluidos muito viscosos, tal como petróleo, o tubo de transferência 18 do dispositivo presente tem, de preferência, uma diâmetro de cerca de 2 m. Um tal 17 6594 diâmetro deveria permitir acomodar fluxos em fuga de uma mistura de 1000 t de petróleo/água (por exemplo 10% de fluidos - 90% água) diariamente e sem problemas. O fluxo através do tubo de transferência 28 pode, com vantagem, ser melhorado através de meios relativamente simples, instalando, por exemplo, uma fonte de calor (não ilustrada) na proximidade da ligação entre o tubo de transferência e o funil 16, de modo a provocar um efeito de bombagem elevando o diferencial de pressão ao longo do tubo de transferência. Podem também ser injectados agentes químicos no mesmo ponto, de modo a reduzir a viscosidade e/ou o peso específico do fluido.
Ainda para aliviar problemas de colagem e/ou colmatação, o funil invertido 16 e o tubo de transferência 18 são feitos, de preferência de tecido, ao qual a adesão é difícil, tal como o usado vulgarmente na indústria petrolífera. A utilização de tecido leva a que o dispositivo possa ser facilmente transportado e desenvolvido, uma vez que a única parte sólida do sistema é o tampão de armazenagem 24. Na prática, os cabos 38 podem ser desenvolvidos em simultâneo, por exemplo, cada um do seu próprio tambor, estendendo-se ao longo do tubo de transferência 18 enquanto os anéis de tensão poderiam fixar os cabos 38 a distâncias regulares. O tubo de transferência 18 poderia ser também formado no lugar.
Assim, o dispositivo 10 é de construção simples e manuseável, e pode ser usado para recuperar uma variedade de fluidos, em particular petróleo e produtos químicos. Como já foi explicado acima, o dispositivo é particularmente adequado 18 6594 para recuperar petróleo de petroleiros afundados, e permite uma intervenção rápida e económica em caso de catástrofe semelhante ao do ERIKA ou do PRESTIGE. De facto, tem uma aplicabilidade geral, desde que o poluente não se dissolva geralmente e tenha uma densidade especifica inferior à da água do mar. 0 dispositivo 10 apresenta vantagens muito significativas. Em primeiro lugar, é muito simples e não exige manuseamentos ou operações precisas ou elaboradas para o seu fabrico ou montagem no local. Muitos dos seus componentes podem ser fabricados e montados em estaleiros não especializados. A configuração do tubo de transferência pode ser implementada através de uma concepção modular, adicionando flexibilidade operacional e baixando os custos. O dispositivo pode ser totalmente operado por pessoal não especializado. É totalmente passivo: o fluxo de petróleo é provocado pela gravidade. Se for necessário, pode ser melhorado através de meios simples (isto é, através de uma fonte de calor ou meios de bombagem) . Uma vez no lugar, não exige operações regulares ou monitorização a grandes profundidades. A presença do reservatório tampão submerso torna a operação tolerante às condições de mau tempo à superfície. O dispositivo é muito configurável, uma vez que, quer o tubo de transferência, quer o reservatório tampão submerso, podem ser optimizados (parâmetros de ancoragem, tubo e dimensões do reservatório tampão, tensão do tubo/fio, profundidade do reservatório tampão submerso, eventuais bóias intermédias, etc.). Por último, mas não menos importante, devido à sua flexibilidade de operação, o dispositivo pode 19 6594 ser rapidamente instalado a grande profundidade no mar ou em águas pouco profundas, e pode ser, assim e com vantagem, uma ferramenta principal em procedimentos gerais de intervenção para evitar grandes poluições.
Lisboa, 19 de Fevereiro de 2009 20

Claims (23)

  1. 6594 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para recolher fluidos que se escapam de uma fonte submarina, em que os referidos fluidos têm uma densidade especifica inferior à da água envolvente, compreendendo o referido dispositivo: meios de recolha (16) colocados sobre a referida fonte submarina (12) para recolher os referidos fluidos (14) que se elevam da referida fonte de submarina (12) devido à gravidade, e um tubo de transferência (18) tendo uma extremidade inferior (20) em comunicação com os referidos meios de recolha (16) para transferir os fluidos recolhidos para a superfície; um reservatório tampão submerso (24) mantido a uma profundidade predeterminada sob a superfície, estando o referido reservatório tampão submerso (24) em comunicação com uma extremidade superior (26) do referido tubo de transferência (18) para receber os referidos fluidos recolhidos; caracterizado por o referido reservatório tampão submerso (24) compreender uma câmara (30) com um fundo aberto; e por o referido tubo de transferência (18) abrir para a referida câmara (30) com a sua extremidade superior (26). 1 6594
  2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser concebido de tal forma que os referidos fluidos recolhidos são transferidos dos referidos meios de recolha (16) para o referido reservatório tampão submerso (24) através do referido tubo de transferência (18), devido à gravidade.
  3. 3. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por os referidos meios de recolha (16) compreenderem um elemento em forma de cúpula (16) de modo que os referidos fluidos recolhidos convergem para o seu vértice.
  4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido elemento em forma de cúpula (16) ter em volta do seu vértice uma abertura (28) à qual está ligada a referida extremidade inferior (20) do referido tubo de transferência (18).
  5. 5. Dispositivo de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizado por o fundo do referido elemento em forma de cúpula (16) estar posicionado na proximidade da referida fonte submarina (12).
  6. 6. Dispositivo de acordo com as reivindicações 3, 4 ou 5, caracterizado por o referido elemento em forma de cúpula (16) ser formado como um funil invertido.
  7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido tubo de transferência (18) 2 6594 penetrar na referida câmara (30) através do referido fundo aberto. uma das o referido para actuar
  8. 8. Dispositivo de acordo com qualquer reivindicações precedentes, caracterizado pQr reservatório tampão submerso (24) ser concebido como uma bóia terminal (34) .
  9. 9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido reservatório tampão submerso (24) compreender uma porta de drenagem, através da qual a referida câmara (30) pode ser esvaziada por bombagem.
  10. 10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido reservatório tampão submerso (24) ser mantido a uma profundidade entre 30 e 50 m.
  11. 11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por uma pluralidade de meios de ancoragem para ancorar os referidos meios de recolha (16) ao chão e distribuídos pela periferia dos referidos meios de recolha (16).
  12. 12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por cada um dos referidos meios de ancoragem compreender uma âncora de aspiração (36) e um cabo associado (38) ligando a referida âncora de aspiração (36) aos referidos meios de recolha (16). 3 6594
  13. 13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por uma pluralidade de anéis de tensão (40) fixos ao referido tubo de transferência (18) e distribuídos ao longo deste, os referidos anéis de tensão (40) tendo uma flutuabilidade predeterminada.
  14. 14. Dispositivo de acordo com as reivindicações 12 e 13, caracterizado por os referidos cabos (38) dos referidos meios de ancoragem ligarem ainda os referidos meios de recolha ao referido reservatório tampão submerso (24) e serem guiados, de preferência, ao longo do referido tubo de transferência (18) entre os referidos anéis de tensão (40) e o referido tubo de transferência (18).
  15. 15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por os referidos meios de recolha (16) e/ou o referido tubo de transferência (18) estarem próximos de uma flutuabilidade neutra.
  16. 16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por os referidos anéis de tensão (40) estarem espaçados de 5 a 20 metros, de preferência 10 m.
  17. 17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido tubo de transferência (18) ter um diâmetro compreendido entre 1 a 3 m, de preferência entre 1,5 a 2 m. 4 6594
  18. 18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a referida câmara (30) do referido reservatório tampão submerso (24) ter uma capacidade de 500 a 2000 t de petróleo, <qe preferência entre 1000 e 15000 t. uma das meios de inferior
  19. 19. Dispositivo de acordo com qualquer reivindicações precedentes, caracterizado por aquecimento na proximidade da referida extremidade do referido tubo de transferência (18).
  20. 20. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a superficie interior do referido tubo de transferência (18) ser feita num material escolhido de forma a evitar a colagem e colmatação dos referidos fluidos.
  21. 21. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por os referidos meios de recolha (16) e/ou o referido tubo de transferência (18) serem feitos em tecido.
  22. 22. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido reservatório tampão submerso (24) ser feito em aço.
  23. 23. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os referidos fluidos serem poluentes, tal como o petróleo ou produtos 5 6594 6594 um químicos, e/ou por a referida fonte submarina (12) ser navio naufragado. Lisboa, 19 de Fevereiro de 2009 6 6594 XL 10
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