Modelagem numérica de sistemas PHC acoplados para movimentação de cargas offshore

Abstract

É notório que o ramo do petróleo no Brasil e no mundo ainda há de perdurar por alguns anos e, portanto, persiste uma grande necessidade de se atender demandas ainda existentes nessa área. Dentre elas está a realidade crescente das construções submarinas, onde os poços de petróleo vêm se focalizando no leito marinho trazendo à tona uma necessidade de manipulação desses equipamentos que são construídos e precisam ser colocados neste leito, contudo, estamos falando aqui de equipamentos de considerável peso, custo e de complexidade fabril, sendo assim, necessitam de uma logística bem ordenada para colocação dele no seu devido lugar de operação. Para a colocação destes equipamentos em ambiente de operação precisamos vencer alguns fatores de movimentação de cargas no navio pelo efeito das ondas do mar. E para isso utiliza-se um sistema que chamamos compensadores de elevação ou PHC, passive heave compensators. Este trabalho apresenta a análise do desempenho de compensadores através de modelagem computacional utilizando scripts desenvolvidos em MATLAB®. Foi utilizado um modelo de elevação de ondas considerando o espectro de potência de Pierson-Moskovitz que utilizou-se como função de entrada do modelo de resposta em amplitude da embarcação acoplado aos sistemas PHC analisados. Submeteu-se estes modelos a uma serie de simulações, aumentando gradativamente a exigências através de condições de mar mais severas (𝑈𝑤 = 15𝑚/𝑠, 𝑈𝑤 = 20𝑚/𝑠 e 𝑈𝑤 = 25𝑚/𝑠) combinado com aumento da profundidade do manejo das cargas. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios para as condições propostas, tendo então inferido a diminuição do efeito da onda sobre os equipamentos manipulados. Como resultado principal obteve-se a expertise na modelagem destes sistemas com o objetivo de identificar parâmetros que pudessem ajudar na melhoria do desempenho deles, de forma a mitigar os efeitos das ondas sobre as cargas