Bruno Martins Jacovazzo
Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta numérica, baseada no Método dos Elementos Finitos, orientada à simulação de operações de lançamento de dutos submarinos. A ferramenta é focada na obtenção das configurações de equilíbrio finais do duto apoiado no leito marinho, em batimetria irregular, independentemente do método de lançamento a ser empregado em campo. Para isso, foi desenvolvido um algoritmo que simula o lançamento do duto através do aumento progressivo do comprimento indeformado do elemento ligado ao ponto de lançamento. Ao atingir um comprimento limite, o elemento é subdividido, dando origem a novos elementos na malha, criados durante a realização da simulação. A ferramenta numérica pode ser associada a um programa de otimização de rotas de dutos, de modo a fornecer subsídios para avaliar critérios para a escolha da melhor rota. Foram realizados três estudos de casos: dois deles envolvendo situações mais simples que permitem avaliar a ferramenta implementada através de considerações analíticas; e um estudo mais
complexo, considerando um lançamento sobre uma batimetria de fundo acidentada em uma rota proposta pelo programa de otimização.
Abstract
This work presents the development of a numerical tool, based on the Finite Elements Method, oriented towards the simulation of submarine pipe laying operations. The tool is focused on obtaining the final equilibrium configurations of the pipeline on the seabed with an irregular bathymetry, regardless of the pipe laying method to be employed in field. For this, it was developed an algorithm that simulates the pipe launching by the progressive increase of the undeformed element length linked to the launch point. When this element reaches a length limit, it is then divided, creating new elements in the mesh during the simulation execution. The numerical tool can be
associated with a submarine pipeline route optimization program in order to provide information to assess criteria that influence the choice of the best route. Three case studies have been carried through: two of them involved simpler situations in order to evaluate the numerical tool by analytical considerations; and a more complex study case considering a pipe laying simulation on a rugged bathymetry at a route proposed by the optimization program.
