Içamentos de transferência: compensação de heave entre dois corpos em movimento

Um içamento de transferência desloca uma carga entre uma grua e um convés que se movem de forma independente: um navio de apoio e uma plataforma, dois navios ou uma barcaça e um navio-guindaste. Como o movimento relativo afeta a retirada e a deposição da carga, e o que um compensador de heave pode ou não fazer a respeito.

Por Peter Wang, COO · julho de 2026 · Atualizado em setembro de 2026 · 9 min de leitura

Içamento compensado de um manifold entre um navio offshore e uma barcaça ao lado.

Em resumo

O caso de carga é determinado pelo movimento relativo entre a ponta da grua e o convés do qual a carga sai ou sobre o qual é depositada. O convés responde às ondas de uma forma própria, assim como a ponta da grua, a menos que ela esteja em uma plataforma fixa; muitas vezes, os dois movimentos estão fora de fase.
Na retirada, as lingadas frouxas se tensionam bruscamente quando o convés desce e a ponta da grua sobe: a carga precisa passar da velocidade do convés para a do gancho em um instante. DNV-RP-N103 determina essa carga de impacto a partir da velocidade de içamento, da velocidade relativa, da rigidez do sistema de içamento e da massa da carga.
Na deposição, um convés que sobe em direção à carga encontra-a com velocidade igual à soma das duas velocidades e pode voltar a atingi-la após o contato.
Um compensador passivo reduz a rigidez do sistema de içamento, de modo que o tranco na retirada se torna uma tomada de carga mais lenta e menos intensa, e as lingadas não sofrem trancos após o contato. Ele não desacelera um convés que sobe nem acompanha seu movimento; para isso, é necessário um controle ativo que meça o movimento desse convés. Afastar rapidamente a carga do convés, como faz o içamento rápido do ANTARES, é a outra parte de uma retirada segura.

Em um içamento a partir do convés do próprio navio-guindaste, a ponta da grua e o convés se movem juntos, e a saída da carga do convés é simples. Na transferência, eles se movem separadamente, de modo que a carga precisa sair de um convés, ou encontrar um convés, que se move em relação ao gancho.

Dois corpos em movimento, uma carga

O movimento relevante é a diferença entre a ponta da grua e o outro convés. Em uma grua instalada em plataforma fixa, a ponta permanece imóvel, e todo o movimento vem do convés do navio de apoio. Em uma plataforma flutuante, como um FPSO ou uma semissubmersível, a ponta da grua também se move. Entre dois navios flutuantes, ambos se movem, cada um com sua própria resposta às mesmas ondas: dimensões, direções de incidência e períodos naturais diferentes produzem amplitudes e fases diferentes. Quando os movimentos estão fora de fase, o movimento relativo pode se aproximar da soma de ambos; quando estão em fase, eles se compensam parcialmente.

O movimento da própria ponta da grua aumenta com o alcance em relação à linha de centro do navio, onde o balanço se soma ao heave, e com a distância até a meia-nau, onde a arfagem também contribui. O mesmo vale para o ponto no outro convés: o convés de carga de um navio de apoio se estende para ré até a popa, onde a arfagem mais contribui. A tabela de cargas de uma grua offshore já reduz sua capacidade para içamentos a partir de um navio de apoio, com um fator dinâmico baseado nesse mesmo movimento relativo; consulte tabelas de cargas de gruas.

Figura 1. Uma carga transferida entre um navio-guindaste e uma barcaça. (A) Na retirada, a ponta da grua sobe enquanto o convés sob a carga desce, e as lingadas frouxas se tensionam em um instante. (B) Na deposição, o convés sobe em direção à carga que está sendo baixada, e ambos se encontram com velocidade igual à soma das duas velocidades. Um compensador em linha suaviza os trancos na retirada e nas lingadas após o contato, mas não desacelera o convés que sobe nem acompanha a barcaça. Esquema fora de escala.

Retirada: da folga ao tranco

Antes de sair do convés, a carga repousa sobre ele com as lingadas frouxas, e a grua elimina a folga ao içar. Se o convés desce enquanto a ponta da grua sobe, as lingadas se tensionam em um instante e a carga sai do convés com um tranco: ela precisa passar imediatamente da velocidade do convés para a do gancho. DNV-RP-N103 determina a carga de impacto na saída da carga do convés a partir da velocidade de içamento $v_c$ , da velocidade vertical relativa entre a carga e a ponta da grua $v_{rct}$ , e da rigidez $K$ do sistema de içamento, com $M$ representando a massa no ar:

F_{\text{snap}} = (v_c + v_{rct}) \sqrt{K M}

A carga de impacto cresce com a raiz quadrada da rigidez. Considere uma carga de 100 t içada a 0.25 m/s de um convés que se move a 1.0 m/s em relação à ponta da grua, em um sistema de içamento com rigidez de 10 MN/m: a carga de impacto é de 1,250 kN, além do peso de 981 kN. Um compensador que reduza a rigidez do sistema em 100 vezes diminui a carga de impacto para um décimo, 125 kN, mas utiliza 1.25 m de curso para isso, e o período natural do içamento aumenta de 0.6 s para 6.3 s, entrando na faixa dos períodos das ondas. Por isso, o compensador é dimensionado para o curso necessário, e o içamento é verificado quanto à ressonância.

Depois que a carga sai do convés, ela também precisa se afastar antes que ele volte a subir; caso contrário, o convés a atinge por baixo. Uma grua lenta nem sempre consegue afastar a carga mais rápido do que o convés sobe. Nosso artigo sobre içamento rápido mostra com que frequência uma grua, sozinha, permitiu que o convés atingisse a carga em velocidades de içamento de 1 a 20 m/min, em um caso de 250 t, e como o içamento rápido do ANTARES afasta a carga por retração.

Içamento rápido do ANTARES: carga afastada na primeira tentativa de uma barcaça de apoio em heave, em simulação no CONSTELLATION.

Deposição: apoio em um convés em movimento

Na deposição, o problema ocorre no sentido inverso. Um convés que sobe em direção à carga que está sendo baixada encontra-a com velocidade igual à soma das duas velocidades. Após o contato, a onda seguinte pode elevar novamente o convés contra a carga ou fazê-lo descer, de modo que a carga sofre impactos ou as lingadas sofrem trancos até que a grua solte cabo suficiente para o convés sustentar a carga. A velocidade de contato deve permanecer dentro do limite da carga e do convés.

Um compensador passivo não desacelera um convés que sobe: a carga ainda o encontra à velocidade de descida somada à velocidade do convés. O que ele suaviza é a resposta do aparelhamento. Quando o convés desce após o contato, o equipamento se estende em vez de deixar as lingadas sofrerem um tranco. Entre dois navios, ele também pode isolar a carga do movimento do próprio navio-guindaste, se seu período natural for bem maior que o período das ondas. Fazer a carga acompanhar um convés em movimento exige controle ativo que meça o movimento desse convés.

O que cada equipamento faz

Necessidade	Equipamento
Suavizar a tomada de carga na retirada e evitar trancos nas lingadas após o contato	RIGEL (55 a 1,000 t) ou CYGNUS (12.5 a 10,000 t): uma mola a gás passiva em linha, ajustada no convés para o içamento
Alterar o ajuste durante o içamento e afastar rapidamente a carga do convés	ANTARES (30 a 4,000 t): passivo adaptativo, com um modo de içamento rápido que retrai o equipamento para afastar a carga do convés
Limitar uma carga de impacto inevitável	POLARIS (75 a 4,000 t): um amortecedor que mantém a força próxima ao ajuste da válvula enquanto percorre o curso e retorna à posição inicial para o próximo içamento
Acompanhar o movimento do outro convés	Controle ativo que mede o movimento do outro convés e do navio-guindaste. A compensação ativa de heave convencional mantém a carga imóvel em relação ao leito marinho, e não a um convés em movimento.

A escolha decorre de um modelo de içamento que considere os movimentos dos dois corpos, a grua, o aparelhamento e a carga útil nos estados de mar da operação. CONSTELLATION modela a transferência com e sem o compensador e informa as cargas de impacto, o afastamento após a saída da carga do convés e o curso utilizado.

Fontes e premissas

A carga de impacto na saída da carga do convés segue a DNV-RP-N103, anteriormente DNV-RP-H103, 4.7.5 em conjunto com 4.7.2: velocidade de impacto $v_c + v_{rct}$ e massa no ar, sem massa adicional (esse termo se aplica apenas na água). A carga no gancho é o peso estático somado à carga de impacto (4.4.2).
O movimento relativo resulta das respostas dos dois navios na ponta da grua e no ponto de apoio da carga. Lado a lado, os dois cascos abrigam e perturbam um ao outro, e a água entre eles pode entrar em ressonância; por isso, a DNV-RP-N103 (9.2.2) exige que os dois navios sejam modelados em conjunto.
O novo contato após a saída da carga do convés é avaliado conforme a DNV-RP-N103 9.5, com base na velocidade de içamento e no período e na amplitude do movimento relativo; os resultados do içamento rápido e as premissas do modelo estão em nossa página sobre içamento rápido.
O exemplo de 100 t é ilustrativo: 10 MN/m para a grua, o cabo e o aparelhamento, e um compensador com rigidez 100 vezes menor.

Perguntas frequentes

O que é um içamento de transferência?

É um içamento entre dois corpos que se movem de forma independente: de navio para plataforma, de navio para navio ou de barcaça para navio-guindaste. O caso de carga é determinado pelo movimento relativo entre a ponta da grua e o outro convés, não apenas pelo heave do navio-guindaste.

Por que os içamentos de transferência oferecem mais riscos que os içamentos comuns a partir do convés?

Na retirada e na deposição, a distância entre a carga e o outro convés varia com ambos os movimentos. As lingadas frouxas podem se tensionar bruscamente na retirada, o convés pode voltar a subir e atingir a carga após sua saída, e um convés ascendente pode encontrar a carga com força na deposição.

O que causa uma carga de impacto na retirada?

As lingadas se tensionam à velocidade relativa entre a carga e a ponta da grua, somada à velocidade de içamento. DNV-RP-N103 determina a carga de impacto na saída da carga do convés como essa velocidade multiplicada pela raiz quadrada do produto entre a rigidez do sistema de içamento e a massa: $F_{\text{snap}} = (v_c + v_{rct}) \sqrt{K M}$ .

Um compensador passivo de heave consegue acompanhar o outro convés?

Não. Ele reduz a rigidez do sistema de içamento, transformando o tranco em uma tomada de carga mais lenta e menos intensa e evitando trancos nas lingadas após o contato. Ele não mede nem acompanha o movimento do outro convés e não desacelera um convés que sobe em direção à carga. Fazer a carga acompanhar um convés em movimento exige controle ativo que meça esse convés.

Qual compensador é adequado para um içamento de transferência?

RIGEL ou CYGNUS para suavizar a tomada de carga na retirada e os trancos nas lingadas após o contato; ANTARES quando for necessário alterar o ajuste durante o içamento ou afastar rapidamente a carga do convés; POLARIS para limitar uma carga de impacto isolada; e controle ativo que meça o outro convés quando a carga precisar acompanhá-lo.