Modelagem de efeitos de segunda-ordem nos movimentos de roll de plataformas tipo FPSO (2014)
- Authors:
- Autor USP: MATSUMOTO, FÁBIO TADAO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PNV
- Subjects: DINÂMICA DE PLATAFORMA; PETRÓLEO
- Language: Português
- Abstract: A indústria de petróleo brasileira é baseada essencialmente na exploração e produção de petróleo em águas oceânicas. O comportamento no mar é, portanto, indispensável no dimensionamento de embarcações projetadas para operar em diferentes estados de mar. Normalmente, a abordagem linear é suficiente para estimar razoavelmente os movimentos verticais de estruturas flutuantes na superfície do oceano. As características dos campos gigantes de petróleo e a infraestrutura submarina das da costa brasileira direciona para projetos de plataformas de produção e exploração de grande deslocamento que, por sua vez, provoca um deslocamento da ressonância dos movimentos verticais para fora da região de energia do mar. Se por um lado isso diminui os efeitos de primeira ordem, por outro lado, os movimentos de segunda ordem tornam-se relevantes para análise do comportamento em onda tais quais os movimentos no plano horizontal suportados pelas linhas de amarração. É apresentada a teoria potencial no domínio da frequência na qual fica explicita a dificuldade que envolve a determinação da chamada função de transferência quadrática ou simplesmente QTF. A teoria é valida para os seis graus de liberdade sendo as forças de segunda ordem obtidas através da integração direta da pressão exercida pelo fluído na superfície molhada do corpo. A força de segunda ordem é, portanto, calculada utilizando um algoritmo de solução do problema potencial implementado no programa comercial WAMIT®. Um novo conceito de FPSO (Floating Production Storage and Offloading Units) idealizado para operar em campos de águas profundas foi testado em ondas irregulares de través no tanque de reboque do IPT (Instituto de Pesquisa Tecnológica do Estado de São Paulo).Os resultados deste teste mostraram claramente movimentos ressonantes de roll caracterizados como movimentos lentos de segunda ordem os quais foram utilizados como paradigma para comparação dos resultados numéricos obtidos a partir da solução completa da QTF. As comparações mostraram boa aderência entre eles. Obter a QTF requer um elevado esforço computacional, em termos de processo e tempo. Por este motivo, este trabalho utiliza métodos de aproximação existentes para estimar o movimento de segunda ordem de roll de um FPSO e propõe um novo método, derivado dos métodos existentes, constituindo esta proposta a originalidade desta Tese. Os resultados obtidos com os métodos existentes e proposto foram comparados com o modelo completo da QTF mostrando claramente o ganho da obtido com a nova proposta. Baseado nas hipóteses adotadas, o método de aproximação proposto pode ser potencialmente estendido para outro tipo de estruturas oceânicas, desde que a função de transferência seja de banda estreita.
- Imprenta:
- Data da defesa: 27.02.2014
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ABNT
MATSUMOTO, Fabio Tadao. Modelagem de efeitos de segunda-ordem nos movimentos de roll de plataformas tipo FPSO. 2014. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-23122014-150550/. Acesso em: 28 jan. 2026. -
APA
Matsumoto, F. T. (2014). Modelagem de efeitos de segunda-ordem nos movimentos de roll de plataformas tipo FPSO (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-23122014-150550/ -
NLM
Matsumoto FT. Modelagem de efeitos de segunda-ordem nos movimentos de roll de plataformas tipo FPSO [Internet]. 2014 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-23122014-150550/ -
Vancouver
Matsumoto FT. Modelagem de efeitos de segunda-ordem nos movimentos de roll de plataformas tipo FPSO [Internet]. 2014 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-23122014-150550/
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