1. Introdução
Os sistemas de amarração ajudam a manter estruturas flutuantes como turbinas eólicas offshore, plataformas de petróleo e unidades de armazenamento flutuantes (FPSOs) no lugar. Eles usam correntes, cordas e âncoras para resistir às ondas, ao vento e às correntes. Dependendo da profundidade da água e dos materiais usados, os engenheiros escolhem diferentes tipos de amarração. Neste artigo, exploraremos os três sistemas de amarração mais comuns: Catenária, Perna esticada, e Perna de tensão.
2. O que é um sistema de amarração?
Um sistema de amarração conecta uma plataforma flutuante ao leito marinho. Ele evita que a plataforma fique à deriva e ajuda a mantê-la estável em condições marítimas adversas. De acordo com os padrões internacionais de energia eólica offshore (como IEC 61400-3), há três tipos principais de sistemas de amarração com base em como eles criam a força de restauração:
- Catenária: Usa o peso da linha de amarração.
- Perna esticada: Usa a tensão e a elasticidade da corda.
- Tension-Leg (TLP): Usa tendões verticais sob tensão.
3. Os três tipos de sistemas de amarração
3.1 Sistema de amarração por catenária
- Como funciona: Esse sistema usa correntes pesadas ou cabos de aço. A corrente é pendurada em uma curva e fica no fundo do mar. Seu próprio peso a ajuda a resistir ao movimento.
- Prós:
- Simples e econômico.
- Fácil de instalar e manter.
- Funciona bem em águas rasas.
- Contras:
- Necessita de uma grande área no fundo do mar.
- Menos estável em águas mais profundas.
- As correntes podem sofrer fadiga e corrosão.
- Melhor para: Águas rasas e de profundidade média (normalmente menos de 100 metros). É usado em projetos como o parque eólico flutuante Hywind Tampen, na Noruega.
3.2 Sistema de amarração com pernas esticadas
- Como funciona: Utiliza cordas sintéticas ou fios de aço sob tensão. As cordas se esticam em um ângulo (cerca de 30-45°) e se ancoram no fundo do mar. Elas criam uma força de restauração por meio da elasticidade.
- Prós:
- Necessita de menos espaço no fundo do mar.
- Melhor estabilidade e resposta mais rápida.
- Ideal para águas mais profundas.
- Contras:
- Custo de instalação mais alto.
- As âncoras devem suportar cargas verticais e horizontais.
- Os materiais podem se desgastar sob tensão e ondas.
- Melhor para: Águas médias a profundas (100-250 metros).
3.3 Sistema de amarração com pernas de tensão (TLP)
- Como funciona: As TLPs usam tendões verticais de aço ou fibra, esticados desde a estrutura flutuante até as âncoras no leito marinho. Esse projeto impede que a plataforma se mova para cima ou para baixo e limita a deriva horizontal.
- Prós:
- Muito estável.
- Excelente controle sobre o movimento (sem inclinação, rolagem ou inclinação).
- Excelente para plataformas de petróleo ou gás em águas profundas.
- Contras:
- Muito caro.
- Difícil de instalar.
- Mais rígido e sensível às condições do mar.
- Melhor para: Águas profundas (acima de 250 metros).
4. Comparação lado a lado
| Tipo de amarração | Fonte de força | Ângulo de linha / layout | Profundidade da água | Prós | Contras |
|---|---|---|---|---|---|
| Catenária | Peso da corrente | Quase horizontal, fica no fundo do mar | Raso (<100 m) | Baixo custo, fácil de instalar | Ocupa espaço, menos estável |
| Perna esticada | Tensão da corda | Ângulo de 30°-45°, o cabo permanece fora do fundo do mar | Médio (100-250 m) | Pequeno espaço, pronto para águas profundas | Custo mais alto, necessidade de força de ancoragem |
| Tension-Leg (TLP) | Tensão vertical | Linhas verticais retas | Profundo (>250 m) | Extremamente estável, sem desvios | Configuração cara e complexa |
5. Aplicativos do mundo real
- Hywind Tampen (Noruega) usa um Catenária sistema para turbinas eólicas flutuantes.
- Plataformas de petróleo e gás frequentemente usam Perna de tensão amarração para operações em águas profundas.
- Muitos energia eólica offshore projetos em águas profundas agora escolhem Perna esticada para economizar espaço e melhorar a estabilidade.
Cada sistema atende a diferentes necessidades com base na profundidade da água, nas condições do fundo do mar, no tipo de estrutura e no orçamento.
6. Conclusão
Cada tipo de amarração tem seus próprios pontos fortes:
- Catenária é econômico e ótimo para águas rasas.
- Perna esticada proporciona melhor controle em áreas mais profundas com menos espaço necessário.
- Perna de tensão oferece o melhor controle de movimento, mas tem um preço alto.
A escolha do sistema de amarração correto depende da localização do seu projeto, da profundidade da água, do tipo de plataforma e do orçamento. Com o surgimento de mais projetos de energia eólica flutuante e offshore, as escolhas inteligentes de amarração são mais importantes do que nunca.