Abstract:
Os projetos mais recentes de plataformas do tipo FPSO da PETROBRAS utilizam plantas
modulares sobre cascos convertidos de mais de 300m de comprimento. Os módulos podem
atingir 2.000t (peso seco) e mais de 3.000t em operação, sendo suportados em quatro pontos por estruturas chamadas stools. No projeto da P-53, para cada módulo há dois stools deslizantes (os quais permitem deslocamentos longitudinais, paralelos ao eixo da embarcação), e dois fixos (com restrição de movimentos em todas as direções), cada par em transversais distintas. Teoricamente, os stools deslizantes são empregados para evitar que os
efeitos das deflexões do casco da plataforma induzam esforços nas estruturas dos módulos. As dúvidas a respeito da eficiência deste mecanismo para essa configuração de suportação de módulos motivaram a realização deste trabalho, cujo objetivo é analisar e compreender o comportamento estrutural dos apoios dos módulos (stools) da plataforma P-53. Para se obter estas respostas, foi desenvolvido um projeto de pesquisa na FURG com apoio da PETROBRAS, o qual mobilizou três pesquisadores e dez bolsistas, durante 3 anos e meio. Um sistema de aquisição de dados foi especialmente implementado, e através deste foram monitoradas deformações e deslocamentos relativos sobre esses stools. No total foram instalados na plataforma 75 sensores (entre extensômetros, transdutores de deslocamento e acelerômetros). Foram realizadas medições durante o assentamento dos módulos sobre a
embarcação ainda no estaleiro, e na locação final, submetida às condições ambientais da
Bacia de Campos. Nas condições em que foi realizado o monitoramento, não foram
registrados deslocamentos relativos entre os stools deslizantes e os pés dos módulos durante todo o período de observação. A não ocorrência de deslizamento pode ser justificada pelo elevado peso dos módulos, alto coeficiente de atrito, e as características das ondas sob as quais a embarcação foi submetida. Nestas condições, a ocorrência de deslocamentos relativos
é mais provável para módulos mais leves, e improvável, ou até impossível, para módulos mais pesados. Mesmo assim não foram registrados níveis de deformações que pudessem indicar um incremento relevante de carga sobre as estruturas dos stools e dos módulos.
The most recent PETROBRAS FPSO projects used modular process plants on converted vessels with more than 300m length. The modules may reach 2,000t (dry) and more than 3,000t on operation, being supported by four points on structures called stools. In the P-53 design, there are two sliding stools (that allow longitudinal displacements, parallel to vessel axis), and two fixed stools (that restrict the displacement in all directions), each pair is at different transversal frames on the hull. In theory, the sliding stools are employed to avoid that the hull deflections induce deformation on the module’s structures. The doubts about the efficiency of this apparatus for this support configuration of modules motivated the development of this research, which aim is analyze and understand the structural behavior of the module’s supports. To get these answers, it was developed a research in FURG with support of PETROBRAS, which mobilized three researchers and ten students, during three and a half year. A data acquisition system was specially implemented to attend this goal, through that was monitored strain and relative displacements on these stools. A total of 75 sensors (among them strain gages, displacement transducer and accelerometers) was installed on the platform. It was taken measurements during the installation of the modules upon the hull at the shipyard, and at the final location, under the environmental conditions of Campos Basin. In these conditions where the monitoring was done, no relative displacement among the sliding stools and module’s pads was recorded throughout the observation period. The non-occurrence of sliding can be justified by the high weight of the modules and high coefficient of friction, and by the environmental conditions under that the vessel was subjected. On these conditions, the occurrence of relative displacements is more probable to lighter modules, and improbable, even impossible to heavier ones. Despite that, it was not recorded strain levels that could indicate a relevant load increasing on the structures of modules or stools.
