Un amarre de boya única ( SrM ) (también conocido como amarre de punto único o SPM ) es una boya de carga anclada en alta mar, que sirve como punto de amarre e interconexión para los buques cisterna que cargan o descargan gas o productos líquidos. Los SPM son el vínculo entre las conexiones de colectores submarinos geostáticos y los buques cisterna con veleta. Son capaces de manejar buques de cualquier tonelaje, incluso buques de crudo de gran tamaño (VLCC) donde no hay instalaciones alternativas disponibles.
En aguas poco profundas, las boyas SPM se utilizan para cargar y descargar petróleo crudo y productos refinados de yacimientos petrolíferos o refinerías costeras y marinas, generalmente a través de algún tipo de sistema de almacenamiento. Estas boyas suelen ser adecuadas para su uso por parte de todo tipo de petroleros. En yacimientos petrolíferos de aguas profundas, las boyas SPM se utilizan generalmente para cargar petróleo crudo directamente desde las plataformas de producción, cuando existen razones económicas para no tender un oleoducto hasta la costa. Estos amarres suelen abastecer a petroleros especializados que pueden amarrar sin asistencia. [1] Se utilizan varios tipos de amarres de un solo punto. [1]
Hay cuatro grupos de partes en el sistema total de amarre: el cuerpo de la boya, los elementos de amarre y fondeo, el sistema de transferencia de producto y otros componentes.
El cuerpo de la boya puede estar sostenido por patas estáticas unidas al fondo marino, con una parte giratoria sobre el nivel del agua conectada al buque cisterna que está descargando o descargando. Las dos secciones están unidas por un cojinete de rodillos, denominado "cojinete principal". Alternativamente, el cuerpo de la boya puede mantenerse en su lugar mediante múltiples cadenas de ancla radiales. El buque cisterna amarrado puede moverse libremente alrededor de la boya y encontrar una posición estable gracias a esta disposición.
Los amarres fijan la boya al fondo marino. El diseño de la boya debe tener en cuenta el comportamiento de la misma en función de las condiciones aplicables de viento, olas y corrientes, y del tonelaje de los buques cisterna. Esto determina la disposición óptima del amarre y el tamaño de los distintos componentes de las patas de amarre. Los puntos de anclaje dependen en gran medida de las condiciones del suelo local. [2]
Un buque cisterna se amarra a una boya mediante un sistema de amarre. Existen normas del Foro Marino Internacional de Compañías Petroleras (OCIMF) para sistemas de amarre.
El sistema de amarre generalmente consiste en una cuerda de nailon, que se encadena a una junta de amarre integrada en la cubierta de la boya. En el extremo del amarre que va hacia el petrolero, se conecta una cadena de protección para evitar daños causados por el guíacabos del petrolero. Se puede aplicar un pasador de carga a la junta de amarre en la cubierta de la boya para medir las cargas del amarre.
Los sistemas de cabos utilizan uno o dos cabos, según el tonelaje máximo del buque que se amarrará a la boya. Los cabos pueden ser de un solo ramal o de ramal con ojal. Por lo general, se conectan a una cadena antidesgaste OCIMF en el costado del buque petrolero de exportación (ya sea de tipo A o B, según el tonelaje máximo del buque petrolero y las cargas de amarre). Esta cadena antidesgaste se sujetaría luego en el tope de cadena a bordo del buque petrolero de exportación.
Un sistema de cabo básico consistiría en lo siguiente (trabajando desde la boya hacia afuera):
Conjunto de grillete y brida del lado de la boya para conexión al cáncamo de la boya; Grillete de amarre; Amarre; Conjunto de cadena de rozamiento; Boya de soporte; Líneas de recogida/mensajería; Boya marcadora para recuperación del agua.
Según las recomendaciones de OCIMF, el sistema de amarre normalmente se compraría como un conjunto completo a un fabricante.
El corazón de cada boya es el sistema de transferencia de productos. Desde una ubicación geostática, por ejemplo, un colector de extremo de tubería (PLEM) ubicado en el fondo marino, este sistema transfiere productos al buque cisterna de descarga.
Los componentes básicos del sistema de transferencia de producto son:
Los tubos ascendentes son mangueras flexibles que conectan la tubería submarina a la boya. La configuración de estos tubos ascendentes puede variar según la profundidad del agua, las condiciones del mar, los movimientos de la boya, etc.
La boya se conecta al buque cisterna que está descargando mediante una o más cuerdas de manguera flotantes. La cuerda de manguera puede estar equipada con un acoplamiento desprendible para evitar la rotura de las mangueras o de la cuerda y los consiguientes derrames de petróleo.
El eslabón giratorio es la conexión entre las partes geostática y giratoria de la boya. El eslabón giratorio permite que un buque cisterna de descarga gire con respecto a la boya de amarre. Los eslabones giratorios de producto varían en tamaño según la capacidad de las tuberías y los tubos ascendentes conectados. Los eslabones giratorios de producto pueden proporcionar uno o varios caminos independientes para fluidos, gases, señales eléctricas o energía. Los eslabones giratorios están equipados con un sistema de sellado múltiple para minimizar la posibilidad de fugas de producto al medio ambiente.
Otros posibles componentes de los SPM son:
Una configuración que se utiliza con frecuencia es el amarre de catenaria con pata de ancla (CALM), que puede ser capaz de manejar buques de crudo muy grandes. Esta configuración utiliza seis u ocho cadenas de ancla pesadas colocadas radialmente alrededor de la boya, de un tonelaje adecuado para la carga diseñada, cada una de aproximadamente 350 metros (1.150 pies) de largo, y unidas a un ancla o pilote para proporcionar la fuerza de sujeción necesaria. Las cadenas de ancla están pretensadas para asegurar que la boya se mantenga en posición por encima de la PLEM. A medida que se aplica la carga del petrolero, las cadenas pesadas del lado opuesto se enderezan y se levantan del lecho marino para aplicar la carga de equilibrio. Con la carga de diseño completa, todavía quedan unos 27 metros (89 pies) de cadena en el fondo. El tubo ascendente de manguera flexible puede tener una de tres configuraciones básicas, todas diseñadas para adaptarse a la variación de la profundidad de la marea y al desplazamiento lateral debido a las cargas de amarre. En todos los casos, la curvatura de la manguera cambia para adaptarse al movimiento lateral y vertical de la boya, y las mangueras se sostienen en una flotabilidad casi neutra mediante flotadores a lo largo de su longitud. Estos son: [1]
Las configuraciones menos utilizadas incluyen:
