EEN592 - PROJETO DE SISTEMAS OCEÂNICOS II PLATAFORMA SEMI-SUBMERSÍVEL DE PRODUÇÃO RELATÓRIO 1

EEN592 - PROJETO DE SISTEMAS EEN592 - PROJETO DE SISTEMAS OCEÂNICOS IIOCEÂNICOS II

PLATAFORMA SEMI-SUBMERSÍVEL DE PRODUÇÃOPLATAFORMA SEMI-SUBMERSÍVEL DE PRODUÇÃORELATÓRIO 1RELATÓRIO 1

Professor:

Protásio Dutra Martins Filho

Alunos:

Arthur Stern de FreitasDaniel C. Angelo

Bacia de Campos

Demanda

P-36

P-47

19/03/2001

Objeto de projeto

Nova unidade semi-submersível com os seguintes requisitos:

• operar em lâmina d’água de 1.800m

• produzir 180.000 barris de óleo por dia

• comprimir 9,3 milhões de m3 de gás/dia

• acomodação para 200 pessoas

• vida util de projeto: 25 anos

Metodologia de projeto

Objetivos:

• Entender e identificar os elementos funcionais da plataforma• Qualificar as inter-relações existentes entre os elementos funcionais e de análise da plataforma• Compor um fluxograma que represente as relações acima

Método utilizado

Matrizes de influência e qualidade

Fluxograma

Legenda

Forma do casco

X

Twin pontoon Ring pontoon

Forma do casco

Análise de unidades semelhantes de produção

P-26P-18

Thunder Horse

Atlantis

Forma do casco

Forma escolhida – ring pontoon

Dimensões

1º Passo: Foi feito um levantamento entre unidades semelhantes, onde foi calculado um fator de relação entre a capacidade de produção da unidade e seu respectivo deslocamento.

2º Passo: Foi feita a média dos fatores encontrados e através desse valor foi estimado o deslocamento que a nova unidade deve atingir.

Como a unidade deve produzir 180.000 bpd o seu deslocamento ficará em torno de 77.000 toneladas.

Dimensões

3º Passo: Com a geometria definida e o valor de deslocamento estimado, foi possível através de uma planilha, definir as dimensões principais da plataforma.

Fluxograma

Legendaok

Planta de processo

É a planta de processo que é a responsável por atender aos requisitos de projeto mais importantes: produzir 180.000 barris de óleo e comprimir 9,3 milhões de m3 de gás por dia.

Equipamentos:

• vasos de pressão• planta de sulfato• bombas centrífugas• bombas de injeção• bombas de elevação de água• filtros• compressores de gás• etc.

Fluxograma

Legendaok

ok

ok

Topologia estrutural

Fluxograma

Legendaok

ok

ok

ok

ok

Compartimentação

Com as dimensões já determinadas, iniciamos um modelo do casco da unidade com a finalidade de obtermos o valor real de deslocamento da unidade para o calado de operação determinado (27,5m)

Peso Leve

Fluxograma

Legendaok

ok

ok

ok

ok

ok

ok

ok

Estudo de estabilidade

Esta etapa tem como objetivo elaborar um modelo numérico de estabilidade da plataforma que possibilite a análise e a avaliação dos seguintes critérios para as condições intacta e em avaria:

• critérios da Sociedade Classificadora Det Norske Veritas (1989)• critérios da IMO MODU 1989• critérios da Sociedade Classificadora American Bureau of Shiping (1991/1997)• critérios NMD 1992

Além de nos fornecer uma primeira estimativa para o valor máximo da posição vertical do centro de gravidade (KGMÁX).

Modelo

Programa SSTAB

Condição de carregamento

Foi criada uma condição de carregamento que representasse a condição de operação da plataforma para se analisar a estabilidade.

Estabilidade intacta

Estabilidade em avaria

Foram criados cinco casos de avaria com base na maior probabilidade de ocorrência (dando ênfase em avarias na altura da linha d’água da plataforma). A unidade foi submetida a estes casos analisando-se os critérios para estabilidade em avaria em cada caso.

Caso 1: coluna e blister

Estabilidade em avaria

Caso 2: sala de bombas

Estabilidade em avaria

Caso 3: coluna

Estabilidade em avaria

Caso 4: pontoon

Estabilidade em avaria

Caso 5: blister

KG máximo

Como nosso estudo foi realizado em torno do calado de operação (27,5m), fizemos um procedimento para a obtenção do KG máximo para o calado de 27,5m. Este procedimento consiste na utilização do critério de GM mínimo igual a 1 metro (critério Petrobras).

GM = KM – KGKM = GM + KG

Para o calado de 27,5m:GM = 10,81m

Da condição de carregamento, temos:KG = 19,16m

Ou seja,KM = 10,81 + 19,16 = 29,97m

Portanto, para GMMIN = 1,0m

Tem-se:KGMÁX = 29,97 – 1,0 = 28,97m

Críticas ao método utilizado

Matrizes de influência e qualidade:

• retirar o elemento funcional “amarração”, pois o mesmo pode ser tratado em separado da determinação da unidade

• incluir o elemento funcional “sistema de controle”, tendo em vista que é de grande importância na operação da unidade e tem influência na determinação do peso leve.

Fluxograma de projeto:

• analisar e avaliar o elemento “forma/dimensões”, uma vez que foi feita uma análise para se chegar a tal forma e dimensões

• o elemento análise “armazenamento” pode ficar próximo aos elementos de síntese “compartimentação” e “arranjo geral”

• elemento “amarração”

Contatos

danielc@peno.coppe.ufrj.br

daniel.angelo@dnv.com

arthur@peno.coppe.ufrj.br

arthur.stern@dnv.com