Entenda de maneira simples como funciona um sistema de Posicionamento Dinâmico

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A maioria das operações marítimas atuais, principalmente no offshore, requer o emprego de embarcações equipadas com o Sistema de  Posicionamento Dinâmico (DP – Dynamic Positioning).

A função do Sistema de Posicionamento Dinâmico  é fazer com que a embarcação possua  o controle automático de sua posição e de seu aproamento, exclusivamente por meio de propulsores ou thrusters.

Toda operação, de acordo com seus riscos, exige que o operador selecione os limites toleráveis para os “erros” calculados pelo sistema,ou margens aceitáveis para a operação. E essa é a principal função do DPO, ter a certeza que o equipamento faz exatamente o que tem que fazer, e, caso contrário, agir rapidamente, corrigindo o erro e manter a operação ininterrupta.

Veja alguns exemplos de onde o DP é aplicado atualmente: Perfuração e produção de petróleo, apoio nas operações de mergulho, apoio nas operações com veículos remotamente operados (Remote Operated Vehicle), suprimento de plataforma – (Platform Supply Vessel- embarcações PSV’s) , manuseio de âncoras – (Anchor Handling Towing and Supply), lançamento de linhas (tubulações rígidas e flexíveis), Navios petroleiros aliviadores , navios de passageiros, posicionamento de plataforma de lançamento de foguetes , embarcações militares entre outras.

Existem vantagens e desvantagens de se ter uma embarcação equipada com o posicionamento dinâmico, onde eu destaco:

VANTAGENS

• Não é necessário a presença de rebocadores para mudança de locação.
• A embarcação é totalmente manobrável.
• Rápidas respostas às variações climáticas e exigências operacionais.
• Versatilidade & Operacionalidade.

DESVANTAGENS

• Pode haver perda de posição devido à falha de equipamentos.
• Custo mais elevado que as plataformas convencionais.
• Alto consumo de combustível.
• Ameaça aos ROVs e Mergulhadores.
• Exige mais pessoal para operação e manutenção do sistema.

Um sistema de posicionamento dinâmico consiste basicamente das seguintes partes:

. Unidade de controle com computador

Recebe as informações dos sensores, sistemas de referência,  thrusters e painel de controle, processa essas informações e as usa para calcular a potência necessária para manter a posição e o aproamento do navio e em que direção essa potência deve ser aplicada; O resultado desse cálculo é então convertido em sinais que são enviados aos respectivos thrusters e mostrados no painel de controle.

Sensores

Os sensores enviam para a Unidade de Controle informações que são usadas para cálculo, junto com as informações do sistema de referências.
– Anemômetro – envia para a unidade de controle as informações de intensidade e direção do vento.
– Agulha Giroscópica – envia para a unidade de controle a informação de aproamento da embarcação.
– VRS (Vertical Reference Sensor) – envia para a unidade de controle as informações de caturro e balanço da embarcação.
– MRU (Motion Reference Unit) – é um tipo mais sofisticado de VRS, que informa também o movimento de arfagem do navio.

Sistemas de referência

Sistemas de referência podem ser baseados em sinais de rádio (Artemis), sinais de satélite (DGPS), sinais hidroacusticos (HPR) ou sinais mecânicos (Taut Wire), os quais enviam para a Unidade de Controle informações da posição da embarcação, sejam elas geográficas ou em relação a uma posição de referência fornecida (ou movimento a partir dela); A Unidade de Controle usa essas informações em seus cálculos, o que lhe permite colocar o navio em um sistema de coordenadas com posição, posição desejada e proa desejada, direção e velocidade.

. Thrusters

São os propulsores responsáveis pela movimentação da embarcação em todas as direções; Recebem sinal da Unidade de Controle com informações da quantidade da força a ser utilizada e sua direção; Após executar o comando, retornam o sinal para a unidade de controle (feedback).

Geradores

O computador, painel, sensores, sistemas de referências e thrusters, necessitam de energia, Para casos de emergência, a embarcação deve possuir uma UPS (Uninterrupted Power Supply),  A UPS é responsável por manter todos os sistemas vitais para manter o DP em funcionamento (Unidade de Controle, o painel de operações, os sensores e os sistemas de referência) mesmo em caso de black-out.

Instrumentos / painel – interface homem / máquina

A ligação entre o operador e o sistema de posicionamento; Através desse painel o Operador checa constantemente o funcionamento de thrusters, geradores, sensores e sistemas de referência; É utilizado para a entrada de dados e alterações que sejam necessárias para o perfeito funcionamento do sistema e manutenção do posicionamento da embarcação.
Operadores

É a parte mais importante do sistema; É o operador quem decide como o sistema deve operar e o que fazer; O Operador é uma peça fundamental do sistema, já que ele controla todos os dados e informações fornecidas e recebidas pela Unidade de Controle e com isso, determina as melhores condições de funcionamento, minimizando o esforço da embarcação em manter seu posicionamento;

A preparação de um Operador de Posicionamento Dinâmico passa por várias fases, tais como cursos e treinamentos práticos a bordo e a certificação dos Operadores de DP é centralizada no Instituto Náutico de Londres, que traça diretrizes para a formação e treinamento desse pessoal.

Classes de Sistemas de Posicionamento Dinâmico

De acordo com a Organização Marítima Internacional, existem 3 classes de sistemas de posicionamento dinâmico:

Automatic and manual position and heading control under specified maximum environmental conditions – Class 1 – (Sistema Classe 1 – Pode haver perda de posição com a falha de um único equipamento.)

Automatic and manual position and heading control under specified maximum environmental conditions, during and following any single fault excluding loss of a compartment – Class2 (Sistema Classe 2 – Não pode ocorrer perda de posição devido a falha única de componentes como geradores, thrusters, quadro elétrico)

Automatic and manual position and heading control under specified maximum environmental conditions, during and following any single fault including loss of a compartment due to fire or flood. (At least two independent computer systems with a separate backup system separated by A60 class division). – Class3 (Sistema Classe 3 – Não pode ocorrer perda de posição por uma falha única,  incluindo fogo em uma subdivisão elétrica ou alagamento de compartimento. “Falha única” inclui um simples ato inadvertido por qualquer pessoa a bordo.)
A cada dia, os avanços da indústria de exploração de petróleo nos obrigam a irmos mais distante, operar em águas mais profundas, sob condições mais inóspitas, exigindo assim cada vez mais dos equipamentos utilizados e do pessoal envolvido.
Nessas condições, o sistema de Posicionamento Dinâmico se tornou não apenas uma ferramenta imprescindível, mas também o meio que torna possível vislumbrar um futuro de novas e desafiadoras conquistas.

Após ter falado de uma forma “generalizada” sobre os sistemas DP, nos próximos posts irei descrever de forma detalhada cada assunto, para podermos conhecer melhor o sistema cada vez mais presente no nosso ambiente de trabalho.

Por Felipe Marques

5 COMENTÁRIOS

  1. Felipe.
    Ótimas informações técnicas sobr eo DP.
    Ainda tem muita gente que acha que trabalahr no DP é “jogar video-game”. Te confesso que eu mesmo já tive essa opinião, mas depois que tive treinamento na área técnica dos sistema DP, pude ver que não é bem assim.
    Agora, só te peço uma coisa….
    Fala com seus colegas DP que, quando forem mudar a posição da unidade no manual, não irem do 20% ao 100% dos azimutais em 3 segundos, porque isso “ferra” com a vida de quem está lá em baixo. São picos de carga nos geradores que dão o famoso “retrocesso” nos turbochargers, isso sem falar na sobrecarga que ocorre nos componentes mecânicos do sistema envolvido na Praça de Máquinas, fato que pode, caso se torne corriqueiro, acelerar o processo de fadiga destes componentes.
    Resumido:
    “É devagar… é devagar… é devagar, é devagar, devagarinho…”
    Parabéns pelo post.

  2. Cintra, isso não seria necessário falar!
    o melhor procedimento é ir devagar mesmo!
    mudança de posição? 0,1m /s no máximo e no começo até 0,05 !
    isso em plataformas, claro.
    porém, ainda bem que podemos contar com os amigos lá em baixo, para safar a onça caso precisemos mudar rápido.rs

  3. Gostaria de informações sobre operação de mergulho raso com segurança ,a partir de embarcação DP2 conforme projetos já em uso no Brasil .

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