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Como funciona a operação de Load In/Load Out de um módulo de serviços? | 360 Explica

por Cristiano Oliveira da Silva | 09/12/2020

Entenda o que é uma operação de Load In / Load Out, muito comum na Indústria Naval.

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.

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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.

vista geral de um módulo de serviços
Vista geral de um MS

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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Posicionamento do módulo de serviços sobre apoios fixados na balsa
Posicionamento do módulo de serviços sobre apoios fixados na balsa

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.

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.

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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.

Início da movimentação de traslado em terra do  módulo de serviços
Início da movimentação de traslado em terra do MS
Posicionamento das chapas/rampa de transição
Posicionamento das chapas/rampa de transição
 Início da operação de Load In
Início da operação de Load In

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.

 Transporte marítimo através de reboque da balsa
Transporte marítimo através de reboque da balsa

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.

Vídeo – Operação de Load Out (Créditos: Jarbas Capistrano)

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!

O que achou dessa operação? Comente!

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Cristiano Oliveira da Silva

- Engenheiro Civil (Poli-USP/2003) - Pesquisador colaborador UFABC - Capacitação e disseminação de BIM - Gerente de Engenharia / BIM Manager - Projetos, Planejamento e Qualidade na empresa BEN - Bureau da Engenharia - INEXH - Instituto Nacional de Excelência Humana - MasterPractitioner e Coach Sistêmico - Analista Corporal - O Corpo Explica - Músico, pai e curioso por natureza