Rodrigo do Nascimento Carvalhal
Resumo
A experiência das operadoras de petróleo mostra que os conectores de risers flexíveis, principalmente os de topo, são os elementos que muitas vezes levam à falha dos sistemas de produção. O primeiro objetivo deste trabalho foi quantificar a importância de parâmetros relevantes ao cálculo da vida útil à fadiga das armaduras de tração no corpo tubular, na entrada do conector, através de um estudo paramétrico. Foi realizado um estudo de caso com um riser de injeção de gás de 6” de diâmetro interno, cujo tramo de topo possui quatro camadas de armaduras de tração, enquanto os trechos intermediário e de fundo possuem duas camadas cada um. Por hipótese, considerou-se o riser instalado em um FPSO com ancoragem spread moored, com conector de topo desacoplado do enrijecedor de curvatura, em interface do tipo I-tube, nas configurações lazy wave e catenária livre. Em ambas as configurações foram adotados estrutura de riser, enrijecedor e conector de topo idênticos. O segundo objetivo deste trabalho foi demonstrar que a região limitante à fadiga pode, eventualmente, deixar de ser o conector e se tornar o corpo tubular, por meio do ajuste de parâmetros associados ao conector.
Abstract
The experience of oil operators shows that the end fittings of flexible risers, especially the top ones, are the elements that often lead to failure of the risers. Thus, the first objective of this study was to quantify the importance of relevant parameters for the fatigue life calculation in the tensile armors at the end fitting entrance by means of a parametric study. It was performed a case study with a 6in gas injection riser, of which the top section has four tensile armor layers and the intermediate and bottom sections, two layers each. By hypothesis, the study considered such riser installed in a spread moored FPSO, with top end fitting decoupled from bend stiffener, in I-tube, in lazy wave and free hanging configurations. The analyses of both configurations were performed for the same riser structure, top bend stiffener and top end fitting. The second objective of this work was to demonstrate that the fatigue limiting region may become the pipe body, instead of the end fitting, by modifying parameters related to the end fitting.
