Instalações Submarinas<br />Sandro Souza<br />
1° Aula:  Introdução ao Estudo da Construção Submarina<br />
INSTALAÇÕES SUBMARINAS EM PETRÓLEO E <br />GÁS NATURAL<br />
Adquirir e ampliar conhecimentos em construção submarina para a indústria de petróleo e gás natural.<br />Objetivo<br />
Onde se aplica estes conhecimentosna carreira do Tecnólogo de Petróleo e Gás:<br />Nas diversas áreas das empresas de petr...
Demanda Mundial de Energia<br />
Um Mundo de Mudanças<br />
Demanda mundial de petróleo de 89 mb/d.<br />Previsão de investimento da Petrobras de 112,4 bilhões de dólares no período ...
Construção de 20 plataformas.<br />Pelo menos 09 vão começar a operar entre 2009/2013<br />A P51-1º Plataforma brasileira,...
Até o final de 2010 ainda entrará em operação as plataformas:<br />P52, P56 (semi-submersíveis) e a FPSO – Espírito Santo ...
Instalações Submarinas<br />
<ul><li>Descoberta de novos campos na bacia de Santos e Santa Catarina.
Descoberta de óleo em águas ultra profundas.
Elevar o país a condição de grande produtor de óleo, com reservas estimadas em 62 bilhões de barris, somente com a descobe...
Parati, Júpiter, Caramba e Bem-te-vi, ainda não possuem reservas estimadas</li></ul>Por que Investir em E&P ?<br />
Assuntos abordados neste curso:<br />ROV<br />ATIVIDADES DE PRÉ-INSTALAÇÃO<br />TUBOS ou DUTOS<br />UMBILICAIS<br />SUCTIO...
Projeto Shell BC-10<br />
ROV – Remotely Operated Vehicle<br />Veículos submarinos não tripulados, ligados a embarcação de apoio através de cabo de ...
Observation Class</li></li></ul><li>Pesquisas no Brasil:<br />Veículo submarino brasileiro é testado na USP<br />Verónica ...
Ávila garante que se perde muito dinheiro com os transponders, pois eles sempre têm falhas eletrônicas e mecânicas e não f...
Protótipo de um simulador de robô submarino utilizado para a exploração de petróleo em águas profundas é apresentado em Sã...
Ao ser instalado em computador, o simulador fornece imagens das câmeras do ROV para que o operador manipule virtualmente o...
Com as simulações, o objetivo é reduzir o custo e baratear a exploração de petróleo em águas profundas, sendo que as missõ...
Tecnologia no mundo:<br />
<ul><li>Medir características da água;
Mapear o fundo do mar;
Inspecionar instalações submarinas;
Tirar fotografias e fazer seqüências de vídeo.</li></ul>ROV – Observation Class<br />
Possuem “braços mecânicos”<br />São operados por pilotos via “joystick”.<br />Utilizados para a construção submarina.(cone...
2° Aula: Pré-Instalação de Equipamentos e Recolhimento de dutos<br />Sandro Souza<br />
- Instalação de Transponders<br />- Pre-lay survey<br />- Fabricação dos Stalks<br />- Realização do Spooling<br />Ativida...
Atividades Pré-Instalação–(PrelaySurvey)<br />- Instalações dos Transponders:<br />    Os transponders são colocados nos p...
   - TDM:<br />    É o caminho que o navio vai fazer por toda a extensão da linha a ser instalada. São colocados transpond...
É o carregamento dos stalks de tubos rígidos ou flexíveis das bases.<br />Spooling<br />
Stalk<br />São ±1000 metros de tubos soldados que serão recolhidos pelo navio. Os stalks são produzidos de 1 em 1km e são ...
É o ato de carregar os equipamentos e suprimentos nos navios necessários para a construção submarina.<br />Loadout<br />
É a instalação, abandono da linha ou dos equipamentos no leito marinho.<br />Laydown<br />
Barcos de recolhimento de dutos e abandono no mar<br />
3° aula: Instalação de Linhas Submarinas<br />Sandro Souza<br />
É o primeiro equipamento a ser instalado no fundo do mar.<br />Através de uma válvula podemos colocar ou retirar água no s...
São instaladas na posição vertical.<br /><ul><li>São usadas juntamente com os riggings, com a função de iniciar  uma linha...
- Os tubos podem ser – Rígidos ou Flexíveis<br />- O que são Risers ?<br />- O que são Flowlines? <br />- O que são Faring...
Rígidos<br />São tubos de aço que variam de comprimento (9m á 12m), de diâmetro (6” á 20”) e de espessura ou parede do tub...
Rebocados (Towing)
Soldados nos navio de instalação </li></ul>Tubos Rígidos e Flexíveis<br />
Tubos rígidos e suas camadas de proteção<br />
Método Reeling<br />
Método Towing<br />
Flexíveis<br /><ul><li>No Brasil a maior parte das tubulações instaladas Offshore são do tipo flexível. Este tipo de estru...
Flexíveis<br />Podem ser de três tipos: Risers, Flowlines e Umbilicais<br />Risers<br />    Esta linha é exposta a um núme...
- Flowlines<br />   Linha exposta a um número não significativo de flexões. Está sempre  apoiada no solo marinho.<br />Tub...
Tubos Rígidos e FlexíveisUmbilicais<br />Não há fluxo de óleo e gás no seu interior, são cabos elétricos e hidráulicos e p...
Umbilical Manufacture<br />
Recebe o umbilical vindo da plataforma, com informações elétricas e hidráulicas e redistribuem estas informações por cabos...
  Umbilical Manufacture<br />
Umbilical Systems<br />
Umbilical Systems<br />
          UMBILICAL SUPPORT<br />
São cabos de transmissão elétrica (EFL) e hidráulica (HFL), que tem como características, serem mais finos que os umbilica...
4° Aula: Instalação de Equipamentos Submarinas<br />Sandro Souza<br />
São instalados no final do riser e conectados direto a plataforma, é muito grande e robusto, pois segura todo o peso da tu...
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Aulas de instalaçoes submarinas

  1. 1. Instalações Submarinas<br />Sandro Souza<br />
  2. 2. 1° Aula: Introdução ao Estudo da Construção Submarina<br />
  3. 3. INSTALAÇÕES SUBMARINAS EM PETRÓLEO E <br />GÁS NATURAL<br />
  4. 4. Adquirir e ampliar conhecimentos em construção submarina para a indústria de petróleo e gás natural.<br />Objetivo<br />
  5. 5. Onde se aplica estes conhecimentosna carreira do Tecnólogo de Petróleo e Gás:<br />Nas diversas áreas das empresas de petróleo e gás (Principalmente ligadas a instalações submarinas)e suas prestadoras de serviço. O tecnólogo tem possibilidade de atuar em varias funções. <br />Compras<br />Financeiro<br />Gestão do Conhecimento<br />Logística<br />Marketing<br />Planejamento<br />
  6. 6. Demanda Mundial de Energia<br />
  7. 7. Um Mundo de Mudanças<br />
  8. 8.
  9. 9.
  10. 10. Demanda mundial de petróleo de 89 mb/d.<br />Previsão de investimento da Petrobras de 112,4 bilhões de dólares no período 2009/2013.<br />Investimento de 65% desse capital em E&P.<br />Aumento de 2mb/d em 2008 para 2,8mb/d em 2013.<br />Aumento de 35 milhões de m3 de gás no mesmo período.<br />Por que Investir em E&P ?<br />
  11. 11. Construção de 20 plataformas.<br />Pelo menos 09 vão começar a operar entre 2009/2013<br />A P51-1º Plataforma brasileira, 100% construída no Brasil.<br />Entrará em operação até o final de 01/09.<br />Custo total de 1 bilhão de dólares.<br /> Lâmina d’água de aproximadamente 1225m, com produção de 180 mil/b/d.<br />Por que Investir em E&P ?<br />
  12. 12. Até o final de 2010 ainda entrará em operação as plataformas:<br />P52, P56 (semi-submersíveis) e a FPSO – Espírito Santo BC-10 - Shell.<br />Produção de +ou- 300 mil b/d.<br />Geração de 4,8 mil empregos diretos e 20 mil indiretos.<br />Por que Investir em E&P ?<br />
  13. 13. Instalações Submarinas<br />
  14. 14. <ul><li>Descoberta de novos campos na bacia de Santos e Santa Catarina.
  15. 15. Descoberta de óleo em águas ultra profundas.
  16. 16. Elevar o país a condição de grande produtor de óleo, com reservas estimadas em 62 bilhões de barris, somente com a descoberta dos campos de Tupi(8 bilhões) e Carioca(40 bilhões).
  17. 17. Parati, Júpiter, Caramba e Bem-te-vi, ainda não possuem reservas estimadas</li></ul>Por que Investir em E&P ?<br />
  18. 18.
  19. 19.
  20. 20.
  21. 21.
  22. 22. Assuntos abordados neste curso:<br />ROV<br />ATIVIDADES DE PRÉ-INSTALAÇÃO<br />TUBOS ou DUTOS<br />UMBILICAIS<br />SUCTION PILE<br />PLETs <br />JUMPERS<br />MANIFOLDs<br />
  23. 23.
  24. 24. Projeto Shell BC-10<br />
  25. 25. ROV – Remotely Operated Vehicle<br />Veículos submarinos não tripulados, ligados a embarcação de apoio através de cabo de potência e comunicação.<br />Podem ser de 02 tipos:<br /><ul><li>Work Class
  26. 26. Observation Class</li></li></ul><li>Pesquisas no Brasil:<br />Veículo submarino brasileiro é testado na USP<br />Verónica OliveiraUSPOnline26/12/2005 <br />O protótipo de um robô submarino está sendo testado na Escola Politécnica da USP. Sua missão é recuperar transponders - sinalizadores acústicos, que estão no fundo do oceano e servem para ajudar no posicionamento dinâmico de navios, atuando como pontos de referência para as embarcações se moverem.<br />O projeto, iniciado em 2000, foi retomado em setembro do ano passado. O robô foi desenvolvido para ser usado em profundidades de até 2 mil metros. Entretanto, de acordo com o coordenador do projeto, professor Júlio César Adamowski, do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos, da Poli, é possível adaptá-lo para ser usado em outras profundidades. "É só regular os vasos de pressão", diz.<br />Adamovski avalia que até o momento foram realizados apenas "testes preliminares" com o equipamento. Mesmo assim, ele garante que os resultados foram satisfatórios. Durante as provas foram checadas a quantidade e qualidade de informações que o veículo consegue captar e, a partir desses dados, foi adaptado seu controlador e como reagirá em águas mais profundas. Os testes aconteceram na piscina do Centro de Práticas Esportivas da Universidade (Cepeusp) e num tanque da Engenharia Naval da Poli.<br />Juan Pablo Julca Ávila, doutorando que pesquisa a modelagem matemática e hidrodinâmica de um veículo submarino semi-autônomo e que também está trabalhando no projeto, diz que o equipamento trabalhará com a energia fornecida por baterias ou, se for telecomandado, com energia fornecida por um "cordão umbilical" - no caso um cabo de fibra ótica.<br />
  27. 27. Ávila garante que se perde muito dinheiro com os transponders, pois eles sempre têm falhas eletrônicas e mecânicas e não funcionam mais, logo são facilmente substituídos. Com o uso do robô, haverá um maior acompanhamento mecânico dos sinalizadores. O veículo ajuda a localizá-los e a levá-los à superfície para a sua respectiva manutenção.<br />A tarefa de recuperar transponders, atualmente é realizada por ROV (Veículos Operados por Controle Remoto) que também são veículos submarinos, mas controlados por controle remoto.<br />De acordo com o professor, é mais complicado operar o ROV porque se houver uma correnteza submarina, o equipamento fica desviando e logo se tem muita imprecisão em relação à direção onde estão os sensores tornando difícil seu controle e sua recuperação.<br />A proposta de Adamowski em fazer o veículo diferente do ROV (semi-autônomo) foi com o objetivo de diminuir custos e tempo de operação. O professor garante que o equipamento custa muito caro, mas que vale a pena. "Formamos mestres doutores e vários professores aprendem a trabalhar com o projeto", afirma, acrescentando que "está envolvido um alto valor tecnológico que não se vê e são essas coisas que valem a pena testar e desenvolver".<br />"É um projeto bastante complexo. O Brasil tem mar à vontade e se olharmos em outras partes do mundo várias universidades têm esse tipo de linha de pesquisa. Nós a começamos e daqui a uns 10 ou 15 anos vamos estar já bastante avançados", garante o professor. <br />
  28. 28. Protótipo de um simulador de robô submarino utilizado para a exploração de petróleo em águas profundas é apresentado em São Carlos<br />Está concluído o primeiro protótipo de um simulador de robô submarino utilizado para a exploração de petróleo em águas profundas. Desenvolvido pela Multicorpos, empresa incubada na Fundação Parque de Alta Tecnologia São Carlos (ParqTec), no interior paulista, o modelo comercial deverá estar pronto em 2010, depois de passar por todas as fases de validação tecnológica.O simulador será utilizado para capacitar operadores de veículos operados remotamente – ROVs, de Remotely Operated Vehicle, na sigla em inglês – em operações de manutenção e na instalação de plataformas de extração do óleo.Os ROVs são submergíveis não-tripulados que, presos ao navio na superfície, recebem comandos de movimentação para que o operador colha informações e sinais dos sensores e câmeras instaladas no equipamento. Nos campos de extração no Brasil, os ROVs ficam em profundidades que variam entre mil e 2 mil metros.<br />
  29. 29. Ao ser instalado em computador, o simulador fornece imagens das câmeras do ROV para que o operador manipule virtualmente o equipamento por meio de joysticks. De acordo com Marcelo Prado, diretor de Pesquisa e Desenvolvimento da Multicorpos, como o sucesso da missão depende diretamente da experiência do indivíduo, o simulador permitirá o treinamento dos operadores em situações próximas às reais.“Os ROVs têm custo operacional de cerca de US$ 150 mil por dia, o que inviabilizaria sua utilização para treinamento. A Petrobras tem dezenas deles em operação no Brasil e chega a gastar mais de US$ 60 milhões por ano na manutenção e em aluguéis do equipamento”, disse o engenheiro mecânico.<br />
  30. 30. Com as simulações, o objetivo é reduzir o custo e baratear a exploração de petróleo em águas profundas, sendo que as missões poderão ser realizadas mais rapidamente, em até metade do tempo. “Cálculos preliminares indicam ser possível economizar até 60% nas missões de maior grau de complexidade”, disse Prado.“Além disso, serão bem menores os riscos de acidentes que podem levar a desastres ambientais em decorrência de vazamento de petróleo. As simulações também permitirão que os ROVs não sejam danificados. Modelos mais sofisticados desse equipamento chegam a custar até US$ 3 milhões”, afirmou Prado.<br />Fonte: Thiago Romero / Agência Fapesp<br />
  31. 31. Tecnologia no mundo:<br />
  32. 32.
  33. 33. <ul><li>Medir características da água;
  34. 34. Mapear o fundo do mar;
  35. 35. Inspecionar instalações submarinas;
  36. 36. Tirar fotografias e fazer seqüências de vídeo.</li></ul>ROV – Observation Class<br />
  37. 37. Possuem “braços mecânicos”<br />São operados por pilotos via “joystick”.<br />Utilizados para a construção submarina.(conectar equipamentos)<br />ROV – Work Class<br />
  38. 38. 2° Aula: Pré-Instalação de Equipamentos e Recolhimento de dutos<br />Sandro Souza<br />
  39. 39. - Instalação de Transponders<br />- Pre-lay survey<br />- Fabricação dos Stalks<br />- Realização do Spooling<br />Atividades Pré-Instalação<br />
  40. 40. Atividades Pré-Instalação–(PrelaySurvey)<br />- Instalações dos Transponders:<br /> Os transponders são colocados nos pontos onde os equipamentos serão instalados. Servem para mensurar a distância entre os equipamentos.<br /> O transponder ou transpondedor (abreviação de Transmitter-responder) é um dispositivo de comunicação eletrônico complementar de automação e cujo objetivo é receber, amplificar e retransmitir um sinal em uma freqüência diferente ou transmitir de uma fonte uma mensagem pré-determinada em resposta à outra pré-definida “de outra fonte”.<br />
  41. 41. - TDM:<br /> É o caminho que o navio vai fazer por toda a extensão da linha a ser instalada. São colocados transponders que vão ler o subsolo e através destas leituras será determinado o que deve ser colocado no solo marinho para preservar a tubulação e os equipamentos. <br />
  42. 42. É o carregamento dos stalks de tubos rígidos ou flexíveis das bases.<br />Spooling<br />
  43. 43. Stalk<br />São ±1000 metros de tubos soldados que serão recolhidos pelo navio. Os stalks são produzidos de 1 em 1km e são recolhidos na mesma proporção.<br />Obs.: dependendo da lâmina d’água, e da pressão algumas linhas devem ter um “Buckle Arrestor” entre os Stalks.<br />
  44. 44. É o ato de carregar os equipamentos e suprimentos nos navios necessários para a construção submarina.<br />Loadout<br />
  45. 45. É a instalação, abandono da linha ou dos equipamentos no leito marinho.<br />Laydown<br />
  46. 46. Barcos de recolhimento de dutos e abandono no mar<br />
  47. 47.
  48. 48. 3° aula: Instalação de Linhas Submarinas<br />Sandro Souza<br />
  49. 49. É o primeiro equipamento a ser instalado no fundo do mar.<br />Através de uma válvula podemos colocar ou retirar água no seu interior e assim enterrar ou retirar a âncora do solo marinho.<br />Suction Pile<br />
  50. 50. São instaladas na posição vertical.<br /><ul><li>São usadas juntamente com os riggings, com a função de iniciar uma linha ou para fixação das plataformas.</li></ul>Suction Pile<br />
  51. 51. - Os tubos podem ser – Rígidos ou Flexíveis<br />- O que são Risers ?<br />- O que são Flowlines? <br />- O que são Farings?<br />- O que são Strakes?<br />- O que são Flexjoints?<br />Instalações de Pipelines, Flowlines & Risers<br />
  52. 52. Rígidos<br />São tubos de aço que variam de comprimento (9m á 12m), de diâmetro (6” á 20”) e de espessura ou parede do tubo. <br />Precisam de um navio específico para serem instalados.<br />Maior sensibilidade aos acidentes no fundo do mar.<br />Necessidade de calçamento dos dutos nos trechos com grandes vãos.<br />Podemos instalar esses tubos de três formas:<br /><ul><li>Enrolados (Reeling)
  53. 53. Rebocados (Towing)
  54. 54. Soldados nos navio de instalação </li></ul>Tubos Rígidos e Flexíveis<br />
  55. 55. Tubos rígidos e suas camadas de proteção<br />
  56. 56. Método Reeling<br />
  57. 57.
  58. 58.
  59. 59.
  60. 60.
  61. 61.
  62. 62.
  63. 63. Método Towing<br />
  64. 64. Flexíveis<br /><ul><li>No Brasil a maior parte das tubulações instaladas Offshore são do tipo flexível. Este tipo de estrutura é composto por diversas camadas metálicas e poliméricas, como pode ser observada na figura.</li></ul>Tubos Rígidos e Flexíveis<br />
  65. 65. Flexíveis<br />Podem ser de três tipos: Risers, Flowlines e Umbilicais<br />Risers<br /> Esta linha é exposta a um número de flexões significativas e não estão apoiadas em nada, sofrem ação da maré, da correnteza, das movimentações da plataforma etc...<br />Tubos Rígidos e Flexíveis<br />
  66. 66. - Flowlines<br /> Linha exposta a um número não significativo de flexões. Está sempre apoiada no solo marinho.<br />Tubos Rígidos e Flexíveis<br />
  67. 67. Tubos Rígidos e FlexíveisUmbilicais<br />Não há fluxo de óleo e gás no seu interior, são cabos elétricos e hidráulicos e podem estar ou não apoiados no solo marinho. São conectados a plataforma e as UTAs<br />
  68. 68. Umbilical Manufacture<br />
  69. 69. Recebe o umbilical vindo da plataforma, com informações elétricas e hidráulicas e redistribuem estas informações por cabos mais finos chamados Flying leads, para os demais equipamentos instalados no solo marinho. <br />UTA – Umbilical Termination Assembly<br />
  70. 70. Umbilical Manufacture<br />
  71. 71. Umbilical Systems<br />
  72. 72. Umbilical Systems<br />
  73. 73. UMBILICAL SUPPORT<br />
  74. 74. São cabos de transmissão elétrica (EFL) e hidráulica (HFL), que tem como características, serem mais finos que os umbilicais e tem a função de interligar os equipamentos as UTA (Umbilical Termination Assembly) <br />Flying Leads<br />
  75. 75. 4° Aula: Instalação de Equipamentos Submarinas<br />Sandro Souza<br />
  76. 76. São instalados no final do riser e conectados direto a plataforma, é muito grande e robusto, pois segura todo o peso da tubulação. Não entra em contato com a água.<br />Flexjoints<br />
  77. 77. São instalados na parte do “top riser” abaixo do flexjoint, tem por objetivo anular a força da maré e da correnteza do mar para diminuir o desgaste e a fadiga das soldas da tubulação. São equipamentos instalados sobre a tubulação e ficam localizados ao longo dos risers. <br />Farings & Strakes<br />
  78. 78. Plet – PipelineEnd Termination<br />Instalado nas extremidades das linhas principalmente em dutos rígidos.Fazem a conexão dos poços as linhas através dos jumpers. São instalados fechados e posteriormente abertos no solo marinho pelo ROV.<br />
  79. 79. É um conjunto de válvulas exportadoras e distribuidoras, que tem como principal objetivo coletar a produção e injetar água e gás nos poços de petróleo e gás. Os manifolds podem ser de injeção de água, gaslift ou misto.<br />Manifolds<br />
  80. 80. Principais Características: <br />- São feitos sob medida<br />- Possuem pelo menos 03 soldas.<br />- Interligam o poço ao manifold e o mesmo ao plet<br />- Sua metrologia é muito importante, pois é através desta medição que o jumper será produzido. <br />Jumpers<br />
  81. 81. Jumpers<br />
  82. 82. Bóias<br />São colocadas para abandonar os equipamentos no fundo do mar e manter <br />tubulações não apoiadas no solo marinho.<br />
  83. 83. Abandono de bóias <br />
  84. 84. Muito Obrigado !<br />Contato:<br />Sandrosaneletric@hotmail.com<br />Instalações Submarinas<br />
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