Érica Martinho de Mendonça
Título
ANÁLISE DE FADIGA DA ESTRUTURA DE SUPORTE DE TURBINA EÓLICA OFFSHORE FIXA DO TIPO JAQUETA
Resumo
O desenvolvimento de tecnologias associadas à produção de energia eólica tem se firmado mais presente nos dias atuais diante da necessidade de se assegurar a diversidade e o fornecimento de energia, além de se obter fontes de energias renováveis, diminuindo os impactos ambientais acentuados pelo uso de combustíveis fósseis. No Brasil, as primeiras turbinas eólicas foram instaladas na região Nordeste, região que mais sofre com os níveis críticos dos reservatórios de água e muito conhecida por seu grande potencial eólico, que em muito contribuem para o sucesso obtido na produção das fazendas eólicas onshore. Visando o constante aumento da produção desse tipo de energia, iniciaram-se os estudos para instalações de turbinas offshore. Este trabalho tem por objetivo estudar a instalação das turbinas sobre jaquetas em uma lâmina d’água de 40 m, situadas na costa nordestina. Desse modo, foram realizadas análises estruturais de jaquetas para suportação de turbina eólica de 10 MW, avaliando-se as frequências naturais e tensões originadas da atuação das cargas ambientais locais de vento, onda e corrente, bem como análise de fadiga e vida útil da estrutura, determinante para o projeto. Analisou-se também execução das fundações da jaqueta por estacas sobre um solo arenoso, para avaliação das resistências a deslocamentos verticais e laterais de cada estaca, bem como a capacidade de carga do solo, conforme API RP 2A – WSD. Realizou-se ainda um ajuste final à seção adotada da jaqueta, posterior às análises, de modo a garantir a sua integridade estrutural.
Abstract
The development of technologies associated with wind energy production has become more present nowadays, to ensure diversity and energy supply, in addition to obtaining renewable energy sources, reducing the environmental impacts accentuated by the use of fossil fuels. In Brazil, the first wind turbines were installed in the Northeast, as this region suffers the most with critical low levels of water reservoirs and is well known for its great wind potential, which contribute to the success obtained in the production of onshore wind farms. Aiming the constant increase in the production of this type of energy, studies were initiated for offshore turbine installations. This work aims to study the installation of OWT supported by jackets in a 40 m water depth, located on the northeastern coast. In this way, structural analyses of jackets supports for a 10 MW wind turbine were carried out, like eigenvalue and static analysis, evaluating natural frequencies and stresses caused by local environmental loads of wind, waves and current. Fatigue analysis have been performed in order to assess the useful life of the structure, critical for the project. The jacket foundations, composed of piles on a sandy soil, were also analyzed, highlighting the resistance to vertical and lateral displacements of each pile, as well as the load capacity of the soil according to API RP 2A - WSD. A final adjustment was made to the jacket section, after the analyses, in order to guarantee its structural integrity.
