Nos últimos anos, com a descoberta da camada pré-sal, houve investimento significativo em plataformas para a exploração de Petróleo. São diversas tipologias de plataformas de exploração: Semissubmersíveis, Fixas, Autoeleváveis, Navio-sonda, FPSO (Floating, Producing, Storage and Offload).
A operação que será apresentada refere-se ao Módulo de Serviços (MS) de uma Plataforma do tipo FPSO, que foi construída em Niterói e transportada até outro estaleiro no Caju, na cidade do Rio de Janeiro, tendo sido necessário atravessar a Baía de Guanabara.
Dada a limitação da capacidade produtiva dos estaleiros nacionais, uma prática muito comum é que partes que compõem uma FPSO (módulos de serviço, de acomodações, helideck, estruturas de reforço dentre outros) sejam produzidas por estaleiros diferentes e posteriormente essas partes sejam transportadas e integradas à Plataforma, garantindo assim o cumprimento dos prazos, demanda por trabalho nos estaleiros e geração de empregos na indústria da construção naval.
O módulo de serviços é uma edificação feita em estrutura metálica, cuja função é abrigar os principais sistemas internos de funcionamento de uma embarcação do tipo FPSO.
![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? vista geral de um módulo de serviços](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image.png)
Para realização de uma operação segura, foi feito um planejamento com todas as ações necessárias para garantir que o módulo de serviços fosse transportado atendendo todas as normas e boas práticas de engenharia.
Como preparação, são necessárias algumas ações preliminares, como a soldagem de olhais na estrutura do módulo de serviços e na Balsa para fazer o “seafasting” (amarração/fixação da carga na balsa); construção de suportes para apoiar o módulo de serviços sobre a embarcação e em seu destino; e verificação da estrutura do cais, por onde o módulo de serviços passará transportado sobre linhas de eixo.
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![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? Posicionamento do módulo de serviços sobre apoios fixados na balsa](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image-1.png)
A carga de um módulo de serviços é da ordem de 1.000 toneladas. Para chegar ao valor exato da carga movimentada, é realizada uma etapa de pesagem do Módulo, que consiste em apoiá-lo sobre um grupo de macacos-hidráulicos que fornecerão o peso e a estimativa do centro de gravidade da carga. Como base de comparação, dispõe-se de um documento chamado Controle de Peso, onde o peso e CG são calculados teoricamente com base no que foi construído.
A operação de Load in / Load out se resume a:
- Posicionar o módulo sobre uma linha de eixos;
- Realizar o transporte e posicionamento na balsa através de linhas de eixo;
- Realizar o traslado marítimo com o módulo sobre uma balsa;
- Realizar o transporte do módulo de serviços até a posição final através de linhas de eixo.
A influência da Lua e da Maré no planejamento e realização da operação
Para que a operação ocorra de forma controlada e segura, é fundamental a escolha do melhor horário para sua realização baseando-se numa Tábua de Marés, fornecida pela Marinha do Brasil.
Sabe-se que o efeito da maré está diretamente relacionado à interação gravitacional entre a Terra e a Lua, criando um ciclo de marés máximas e mínimas (preamar e baixamar, respectivamente). Sendo assim, a maré é uma variável muito importante para manter a balsa nivelada durante o carregamento e o descarregamento do módulo.
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Para ajudar na manutenção do nível da Balsa durante a operação, é utilizado como recurso a variação do lastro da Balsa, através do bombeamento de água para dentro ou para fora dos tanques de lastro da embarcação, como será descrito adiante.
Transporte terra - balsa (Load In)
Para garantir o nivelamento durante o Transporte em terra do módulo de serviços, as linhas de eixos são dotadas de sistema de suspensão independente por eixo, cuja principal finalidade é manter o nível da base da carga plana durante seu traslado em terra e corrigir eventuais desníveis através da extensão ou retração dos pistões da suspensão de seus eixos.
Uma vez posicionado o módulo de serviços sobre as linhas de eixo, se dá o início do transporte até a Balsa. A condição de maré ideal é aquela onde o nível do mar esteja “subindo”. Uma vez que a Balsa esteja nivelada com a borda do cais, posicionam-se chapas metálicas de transição, que são responsáveis pela ligação cais-balsa e por onde as linhas de eixo passarão.
Como está sendo adicionada carga na balsa, a tendência é que ela entre mais na água devido à carga adicional (ou seja, aumente seu calado). Por essa razão, a maré deve estar subindo para ajudar na compensação de nível entre balsa e cais.
A saber: a taxa de variação de maré do local onde foi realizada a operação, é da ordem de 0,9m/6hs, que resulta em 15cm/h. Ou seja, é uma taxa relativamente baixa para a velocidade da operação (a transição terra-balsa pode levar de 1 a 2h). Dessa maneira, para acelerar a operação, ocorre nessa etapa o esvaziamento de alguns tanques de lastro, seguindo a lógica de que o peso de água que sai é aproximadamente o peso da carga que está sendo adicionada. Evidentemente, essas etapas são planejadas no tempo, respeitando a Lei de Arquimedes e o carregamento se dá de forma controlada e por passos, respeitando a variação da maré e a velocidade de esvaziamento dos tanques de lastro, com a finalidade de manter sempre a balsa o mais alinhada possível ao nível do cais.
![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? Início da movimentação de traslado em terra do módulo de serviços](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image-2.png)
![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? Posicionamento das chapas/rampa de transição](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image-3.png)
![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? Início da operação de Load In](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image-4.png)
Transporte marítimo
Com o módulo de serviços carregado na Balsa, é realizado o “seafasting” para garantir a sua fixação à Balsa e suportar os esforços de inércia durante o transporte marítimo. Nesse caso, a Balsa não tinha propulsão própria, de modo que se fez necessária a utilização de rebocadores para a realização do transporte.
Para a realização dessa etapa é necessário o alinhamento com as autoridades portuárias locais, para que estas autorizem a movimentação da carga.
![Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? Transporte marítimo através de reboque da balsa](https://engenharia360.com/wp-content/uploads/2020/12/image-5.png)
Transporte balsa - terra (Load Out)
Com a Balsa em seu destino, realizam-se os procedimentos para o descarregamento, como a fixação da Balsa ao cais através de sua amarração e retirada do “seafasting”.
No caso do Load Out, a melhor condição de maré é aquela em que ela esteja “descendo”, uma vez que será tirada carga da embarcação e sua tendência é subir em relação ao nível da água (diminuição de calado).
Para ajudar na manutenção do nível da Balsa durante essa etapa, é utilizado como recurso a variação do lastro da Balsa, através do bombeamento de água para dentro dos tanques de lastro da embarcação, aumentando seu peso e compensando a carga que está sendo retirada.
Considerações finais
Em relação a essa operação, sua conclusão se dá com o posicionamento do módulo de serviços no local pré-definido para seu recebimento.
Posteriormente, houve a etapa de montagem do módulo de serviços na embarcação FPSO, que se deu através de içamento e posicionamento na Plataforma. Apresentaremos em breve essa operação em outra matéria. Fique de olho e continue acompanhando nossas publicações!
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Cristiano Oliveira da Silva
Engenheiro Civil; formado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; com conhecimentos em 'BIM Manager at OEC'; promove palestras com foco em Capacitação e Disseminação de BIM / Soft Skills.