Aline Carvalho de Almeida

 

Título



Análise de Fadiga de uma Plataforma Offshore HTLP

Orientador(es)



Ronaldo Carvalho Battista e Eliane Maria Lopes Carvalho

Resumo



Este trabalho propõe-se em aprofundar as análises para verificação da viabilidade técnica de uma nova concepção de plataforma marinha de petróleo. A estrutura em questão possui flutuador circular, cuja seção transversal é elíptica, e linhas de ancoragem inclinadas no espaço, formando uma superfície com configuração de hiperbolóide. Foram realizados estudos paramétricos para determinação da melhor geometria a ser adotada para as linhas de ancoragem para duas situações distintas: a primeira utilizando um sistema misto, de amarras e cabos de poliéster, e a segunda adotando somente cabos de poliéster ao logo de toda sua extensão. Foram feitas análises estáticas e de vibrações livres da estrutura, com o intuito de obter os esforços axiais nas linhas e os deslocamentos, rotações e períodos naturais da plataforma. Com o auxílio de um programa computacional, foram realizadas análises aleatórias no domínio do tempo, utilizando o espectro de JONSWAP, para plataforma em questão sob ação de onda, vento e corrente para diferentes estados de mar. Após isso, foi estimada a vida útil à fadiga das linhas de ancoragem da plataforma para as duas situações abordadas. Para tal, foi utilizado um outro programa computacional de contagem de ciclos de variação da força de tração nas linhas baseado no método Rain- Flow, juntamente com as curvas T-N e S-N recomendadas pelas normas adotadas.

Abstract



This research work proposes to deepen actual studies concerning new conceptions for oil sea platforms design. The structure, here in analyzed, is basically formed by a circular floater with an elliptical cross-section and bent mooring lines presenting a hyperbolical configuration. In order to fix the best geometry for the mooring lines, parametric studies were performed by considering two distinct hypotheses: a mixed system composed by chain segments and polyester ropes and, another composed by polyester ropes all the way through. Static and free vibrations analyses were performed in order to determine axial tension forces on the lines as well as displacements, rotations and natural periods of the platform. Through computational software, random time analyses were performed by using JONSWAP spectra, considering the platform under wave, wind and different sea drifts effects. Later, for both hypotheses, it was estimate a fatigue lifetime for the mooring lines. Such estimation was performed through a software which is based on Rain-Flow method of counting the tension force variation cycles and the T-N and S-N curves, as recommended by the regulations adopted.

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