Pablo César Lazzaroni Garat
Título
Metodologia para Análise de Fadiga de Risers sob Ação de Carregamentos com Espectros Bi-Modais
Resumo
O principal objetivo desta dissertação é realizar uma investigação dos resultados obtidos na análise de fadiga de risers de aço em catenária (SCRs), considerando os movimentos induzidos por vórtices (VIM) através de uma expressão simplificada fornecida pela norma DnV-RP-F204. A norma permite o cálculo do dano à fadiga de séries temporais de tensões com espectros bi-modais, separando os danos para as faixas de alta e baixa freqüências. No caso específico da análise de SCRs sujeitos ao VIM, os efeitos das diferentes correntes e ondas podem ser calculados separadamente e, posteriormente, combinados. Esta análise será realizada para 2 SCRs conectados a uma plataforma do tipo monocoluna ancorada em lâmina d’água de 1700 metros. Para efeito de comparação, o dano à fadiga em cada riser foi também calculado através do método tradicional, utilizando todas as combinações de correntes e ondas existentes. Dar-se-á ênfase nas seções críticas dos risers, a fim de obter uma análise detalhada das regiões de maior interesse para o cálculo da vida útil da estrutura projetada.
Abstract
The main objective of this dissertation is to investigate the results obtained in the fatigue analysis of steel catenary risers (SCRs), considering vortex induced motion (VIM) by means of a simplified expression given by DNV-RP-F204. The norm allows calculating the fatigue damage of tensions time series with bi-modal spectra, separating the damage for high and low frequency ranges. In the specific case of the analysis of SCRs subjected to VIM, the effects of different currents and waves can be calculated separately and then combined. This analysis will be performed for 2 SCRs connected to a monocolumn platform anchored in a water depth of 1700 meters. For comparison, the fatigue damage in each riser was also calculated by the traditional method, employing all combinations of currents and waves. Emphasis will be given to critical sections of the risers in order to obtain a detailed analysis of the regions of greatest interest to calculate the lifetime of the structure designed.
