VERIFICAÇÃO À FADIGA POR ANÁLISE ESTÁTICA E DINÂMICA DE UMA ESTRUTURA OFFSHORE

Authors

  • Alexandra Silva Franz PUCRJ
  • Paulo Batista Gonçalves PUCRJ
  • Deane Roehl PUCRJ

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i22.20877

Keywords:

Fadiga. Análise pseudo-estática. Dinâmica. Vibrações de torres. Offshore.

Abstract

Este trabalho tem por finalidade estudar o comportamento de torres metálicas usadas em estruturas offshore na presença de cargas dinâmicas. Para isto considera-se uma torre de flare, presente em estruturas offshore e indústrias petroquímicas e refinarias. O estudo de caso analisa uma estrutura topside, componente de uma unidade flutuante de produção. Este estudo é realizado através de uma análise pseudo-estática e através de uma análise dinâmica, considerando as excitações na base da torre advindas do movimento da embarcação. Estes movimentos são gerados por ondas que incidem sobre a embarcação, sendo os mais importantes os movimentos de heave, roll e pitch do navio. Com base nos resultados, verifica-se a fadiga para sistemas reticulados offshore submetidos à incidência de carregamentos de natureza cíclica. Para este estudo, um modelo numérico em elementos finitos é desenvolvido considerando-se os principais carregamentos relevantes ao projeto do sistema estrutural. Por fim, apresenta-se uma metodologia que possibilita a avaliação da vida útil à fadiga de juntas críticas da torre, através de duas metodologias de avaliação: pseudo-estática e dinâmica, ambas considerando os mesmos parâmetros, porém com diferentes considerações de modelagem. Os resultados encontrados com base nas duas metodologias mostram uma grande diferença na estimativa da vida útil da estrutura.

Downloads

Download data is not yet available.

References

ABS, Fatigue Assessment of Offshore Structures. American Bureau of Shipping, Houston, USA, 2003.

AISC, Specification for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction, Inc. Chicago, USA, 2005.

ALMAR-NAESS, A. Fatigue Handbook - Offshore Steel Structures. Noruega, Tapir, 1985.

BATALHA, A. F. Análise de Fadiga de Estruturas Offshore Tipo Topside. Rio de Janeiro, 2009. Dissertação de Mestrado ”“ COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

BHATTACHARYYA, R. Dynamics of Marine Vehicles. John Wiley & Sons, 1st edition. New York, USA, 1978.

CENPES, P-57 - Flare Boom - Temperature gradiente, Revisão B, Rio de Janeiro, 2006.

DNV, Recommended Practice RP-C203: Fatigue Design of Offshore Steel Structures. Det Norske Veritas. Høvik, Norway, 2012.

DNV, Classification Note CN-30.7: Fatigue Assessment of Ship Structures. Det Norske Veritas. Høvik, Norway, 2014.

DNV, Offshore Standard OS-C401: Fabrication and Testing of Offshore Structures. Det Norske Veritas. Høvik, Norway, 2010.

ELLWANGER, G. B.; SAGRILO, L. V. S.; SIQUEIRA, M. Q. Análise e Projeto de Estruturas Offshore I. Apostila do Programa de Engenharia Civil ”“ Área de Estruturas, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2006.

FILHO, F. S. L. Metodologia para Análise de Fadiga de Dutos Flexíveis Baseada em Confiabilidade Estrutural. Rio de Janeiro, 2008. Dissertação de Mestrado ”“ COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

GERDAU-AÇOMINAS. Tabela de Bitolas ”“ Perfis estruturais Gerdau, disponível em: <http://www.gerdau.com.br/perfisgerdauacominas>. Acesso em: 24 nov. 2015, 14:12:00.

GTSTRUDL, 2009, User Reference Manual ”“ Finite Element Analysis, Non Linear Analysis, Dynamic analysis. Volume 3, Version 30. Georgia Institute of Technology, Georgia, USA.

PETROBRAS, Petroleo Brasileiro SA, Metocean Data for Jubarte Field Development - Phase 2. Especificação técnica de dados meteo-oceanográficos, 2005. I-ET-3010.72-1000-941-PPC-001, Revisão 0.

RAO, S. S. Vibrações Mecânicas. Revisor técnico José Juliano de Lima Júnior; Tradução Arlete Simille. São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2008.

ROEHL, J. L. P. Dinâmica das Estruturas, Vol. I. Apostila do programa Dinâmica ”“ Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2000.

TAIER, R. Análise da fadiga em juntas tubulares de plataformas offshore fixas através de modelos em elementos finitos. Ouro Preto, 2002. Dissertação de Mestrado ”“ Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.

Published

2017-02-08

How to Cite

Franz, A. S., Gonçalves, P. B., & Roehl, D. (2017). VERIFICAÇÃO À FADIGA POR ANÁLISE ESTÁTICA E DINÂMICA DE UMA ESTRUTURA OFFSHORE. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(22), 235–254. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i22.20877