Heric Dutra Geaquinto
Título
Análise de Fadiga em Risers Rígidos Considerando Variação de Parâmetros da Interação Solo-Estrutura e Trincheiras
Resumo
Nos últimos anos, a indústria do petróleo tem investido muito em novas tecnologias para viabilização da explotação e produção de óleo em lâminas d’água cada vez mais profundas. Os risers rígidos têm se mostrado como uma solução viável e que atendem as exigências de normas de projeto internacionais tanto para tensões extremas bem como com relação aos critérios de vida à fadiga. Porém, um dos grandes desafios em um projeto de um SCR é garantir que os critérios apropriados de dano à fadiga sejam assegurados, particularmente na região do TDP (Touch Down Point) onde estes danos normalmente tendem a ser maiores do que outras regiões do riser. A geometria do fundo marinho e a rigidez do solo de contato com o riser têm grande influência nas tensões na região do TDP e, conseqüentemente, nos aspectos relativos aos danos à fadiga nessa região. A presença de uma trincheira nessa região normalmente contribui para que as variações de tensão que causam danos à estrutura sejam mais bem distribuídas ao longo do TDP, amenizando os picos que ocorrem e, conseqüentemente, ocasionando danos menores nesta região. Quanto maior a rigidez do solo, maior é o dano à fadiga na região do TDP. Neste trabalho, investiga-se numericamente a influência da modelagem de trincheiras e de rigidezes diferentes do solo marinho na vida à fadiga na região do TDP de um SCR.
Abstract
In these last years, the oil industry has invested in new technologies in order to exploit and produce oil in deeper waters. The rigid risers have been a good alternative since they usually are able to attend all design criteria concerning extreme stresses and fatigue life as well. However, one of the major challenges in the design, for instance, of a steel catenary riser (SCR) is to satisfy the fatigue design criterium, mainly in the region of the touch down point (TDP), where the fatigue damage is normally greater. The sea bottom geometry and soil stiffness have a sensible influence on the riser stresses in the TDP region. As a consequence, they also have an influence on the fatigue damage. A trench in the TDP region usually leads to a stress distribution in this region which is normally favorable for the fatigue damage. The stiffer is the soil, the greater is the fatigue damage in the TDP zone. This work investigates numerically the influence of including trenches in the fatigue analysis of SCRs. It also evaluates the influence of the vertical soil stiffness on the fatigue life of a SCR in the TDP zone.
