Irvin Alberto Mosquera Mosquera
Título
LONG-TERM RESPONSE OF OFFSHORE STRUCTURES UNDER CLIMATE CHANGE CONDITIONS
Resumo
Este trabalho aborda os possíveis efeitos das mudanças climáticas sobre a resposta de longo prazo das estruturas offshore. Ao longo do trabalho, se ilustra como as mudanças climáticas poderão alterar o clima marítimo e como essas alterações mudam os dados meteoceanográficos usados no projeto de estruturas offshore. Dessa forma, os carregamentos ambientais para os quais as estruturas offshore são projetadas perdem seu caráter estacionário. Nesse trabalho é apresentada uma adaptação das metodologias de projeto usadas para calcular a resposta de longo prazo de estruturas offshore que leva em consideração o efeito das mudanças climáticas.
A resposta de longo prazo para a fadiga e do valor extremo de parâmetros de resposta de um riser metálico na configuração lazy wave (SLWR) conectado a um FPSO e um sistema massa-mola de um grau de liberdade são avaliadas para vários cenários futuros e históricos, considerando dois cenários de emissão de gases que causam o efeito estufa, i.e., RCP 4.5 e RCP 8.5, e 2 modelos numéricos para previsões climáticas (HadGEM2-ES e MRI-CGCM3). São também consideradas duas locações distintas para a instalação da unidade flutuante, uma na costa brasileira e outra no oceano Atlântico Norte. Os resultados mostram que o impacto da mudança climática na resposta de longo prazo depende de vários fatores como a localização geográfica, vida útil e as caraterísticas dinâmicas da estrutura. No entanto, os mesmos mostram uma grande variabilidade, especialmente quando são comparados os mesmos cenários simulados em diferentes modelos climáticos, gerando grande incerteza nos resultados.
Abstract
This thesis addresses the possible effects of climate change on the long-term response of offshore structures. The work shows how climate change may influence maritime climate and therefore, metocean data used in the design of offshore structures. Thus, the design environmental loads for offshore structures should not be considered stationary in the long-term. This work, it is presented an adaptation of the traditional design procedures used to calculate the long-term response of offshore structures which takes into account the effect of climate change.
The long-term response fatigue and extremes of a steel lazy wave riser (SLWR) connected to floating production storage and offloading platform (FPSO), and a singledegree-of-freedom system are evaluated for future and historical metocean scenarios. The analysis considers emission trajectories RCP4.5 and RCP8.5 and two climate models for two locations, one on the offshore southeastern Brazilian coast and another in the North Atlantic Ocean. The results show that the impact of climate change on the long-term response depends on several factors, such as the geographic location, lifespan, and dynamic characteristics of the offshore structure. However, the results show enormous variability, especially when comparing the same emission scenarios simulated with different climate models, generating considerable uncertainty in the results.
