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

1. EEN592 - PROJETO DE SISTEMAS OCEÂNICOS IIPLATAFORMA SEMI-SUBMERSÍVEL DE PRODUÇÃORELATÓRIO 1 Alunos: Arthur Stern de Freitas Daniel C. Angelo Professor: Protásio Dutra Martins Filho

2. Bacia de Campos

3. Demanda P-36 P-47 19/03/2001

4. 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

5. 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

6. Método utilizado Matrizes de influência e qualidade

7. Fluxograma Legenda

8. Forma do casco X Ring pontoon Twin pontoon

9. Forma do casco Análise de unidades semelhantes de produção P-26 P-18 Thunder Horse Atlantis

10. Forma do casco Forma escolhida – ring pontoon

11. 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.

12. 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.

13. Fluxograma ok Legenda

14. 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.

15. Fluxograma ok Legenda ok ok

16. Topologia estrutural

17. Fluxograma ok Legenda ok ok ok ok

18. Compartimentação

19. Peso Leve 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)

20. Fluxograma ok Legenda ok ok ok ok ok ok ok

21. 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).

22. Modelo Programa SSTAB

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

24. Estabilidade intacta

25. 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

26. Estabilidade em avaria Caso 2: sala de bombas

27. Estabilidade em avaria Caso 3: coluna

28. Estabilidade em avaria Caso 4: pontoon

29. Estabilidade em avaria Caso 5: blister

30. 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 – KG KM = 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

31. 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”

32. Contatos danielc@peno.coppe.ufrj.br daniel.angelo@dnv.com arthur@peno.coppe.ufrj.br arthur.stern@dnv.com