Banca de DEFESA: JESSICA PONTES DE VASCONCELOS

Uma banca de DEFESA DE MESTRADO foi cadastrada pelo programa.

DISCENTE: JESSICA PONTES DE VASCONCELOS
DATA: 26/08/2020
HORA: 09:30
LOCAL: https://meet.google.com/ogk-ijfb-zaz
TÍTULO:

ESTUDO PARAMÉTRICO SOBRE VIDA À FADIGA DE DUTOS EM VÃOS LIVRES SUBMETIDOS À VIV

RESUMO:

A maior parte das reservas petrolíferas brasileiras se encontra em ambientes marinhos, que
apresentam vários fatores que dificultam sua produção, como lâminas d’águas elevadas, interação
fluido-estrutura e batimetrias irregulares. Nesses ambientes offshore, os dutos são estruturas
eficientes para o transporte de fluidos entre plataformas, entre o poço e a plataforma e entre a
plataforma e um local em terra, sendo utilizados há bastante tempo em larga escala na indústria
petrolífera. Os dutos suspensos recebem o nome de risers e os apoiados no solo de dutos
submarinos, pipelines e flowlines. Os dutos são dimensionados de acordo com o tipo de atividade
que irão desempenhar e a hidrodinâmica do problema.
Considerando as irregularidades do solo marinho, os dutos apoiados podem apresentar trechos
com vãos livres, que devem ser considerados no projeto de forma a evitar problemas de segurança
estrutural por excesso de deformações. As estruturas estão submetidas a diversas formas de
carregamentos, normalmente agrupados nos referenciais normativos, como: cargas permanentes,
cargas variáveis (acidentais) e cargas excepcionais. Como as ações ambientais variam de
intensidade de forma significativa ao longo da vida útil da estrutura, elas são classificadas como
cargas variáveis e exercem uma grande influência para a análise do comportamento de dutos,
pois ocasionam carregamentos cíclicos. Dentre os carregamentos ambientais, encontramos: as
cargas do vento, da corrente, da onda, das marés, entre outros.
O carregamento combinado de onda e corrente em dutos em vãos livres dá origem às vibrações
induzidas por vórtices (VIV), objeto de estudo de várias áreas da engenharia, sendo um dos
principais desafios em projetos offshore. Essas vibrações causam tensões e deformações periódicas,
podendo levar à falha da estrutura por fadiga. Para evitar que ocorra esse problema, as
oscilações devem ser minimizadas, estando as frequências de vibrações dos vórtices com valores
distantes dos valores das vibrações naturais da estrutura. Esta frequência natural depende de
parâmetros como a rigidez, o comprimento do vão livre, a massa do duto, incluindo a massa do
fluido interno e a massa adicional.
O presente trabalho se concentra em fazer um estudo do problema de dutos em vãos livres submetidos
à VIV. Um estudo paramétrico foi realizado para obter os fatores que mais influenciam
na vida à fadiga da estrutura, por meio da técnica de Planejamento e Análise de Experimentos
(DOE), utilizando o software Isight. Análises estática e modal foram elaboradas no Abaqus,
tendo como resultados principais as frequências naturais da estrutura do duto. Por fim, o estudo
de vida à fadiga foi realizado, de acordo com a recomendação prática DNVGL-RP-F105, por
meio da planilha FatFree.

PALAVRAS-CHAVE:

Vibração induzida por vórtices; Vãos livres; Vida à fadiga

PÁGINAS: 102
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Civil
SUBÁREA: Estruturas
ESPECIALIDADE: Mecânica das Estruturas

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1121075 - ALINE DA SILVA RAMOS BARBOZA
Interno(a) - 1121260 - EDUARDO NOBRE LAGES
Externo(a) à Instituição - EMÍLIO CÉSAR CAVALCANTE MELO DA SILVA - PETROBRAS