More Related Content Similar to Apresentação Pacote Sesam para FPSO (20) More from João Henrique Volpini Mattos (20) Apresentação Pacote Sesam para FPSO1. Sesam FPSO Packages
Softwares para Projeto e Análise de FPSOs 16 de julho de 2009
João Henrique Volpini Mattos
Regional Sales Manager - Maritime & Offshore Solutions (South America), DNV Software
2. FPSOs Market Share (por Classificadora)
Vietnam
1%
Rina Unknown
CCS 1% 6%
1% ABS
35 %
BV
4%
LR
12 %
DNV
40 %
Source:
- Mobile Production systems of the World, 7th Edition, 2007/2008, Clarkson Research Services Limited
- Floating Production Systems - assessment of the outlook for FPSO vessels, production semis, TLPs
and Spars, November 2007, International Maritime Associates Inc.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 2
3. Algumas FPSOs Classe DNV
Petrojarl I : Primeira FPSO especialmente
construída para mar irrestrito (1986)
BW Yùum K’ak’Náab : Primeira FPSO do
GOM (área mexicana)
BW Pioneer: Primeira FPSO do GOM (área
americana – campos de Chinook / Cascade)
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 3
4. FPSOs Classe DNV Operando no Brasil
SSP300 Sevan Piranema
Petrojarl Cidade de Rio das Ostras
BW Cidade de São Vicente
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 4
5. FPSOs Classe DNV em Construção
BP Skarv-Idun Korea-Samsumg Newbuilding
BW Pioneer - Cascade/Chinook Singapore Conversion
Nexus 01 Korea-Samsumg Newbuilding
Nexus 02 Korea-Samsumg Newbuilding
P-58 - Baleia Azul Singapore Conversion
Sevan 300 No. 04 China-Hantong Newbuilding
Sevan 300 No. 05 China-Hantong Newbuilding
Ichtys FPSO - Newbuilding
FSO Rita Dubai Conversion
Dynamic Producer Singapore Conversion
Knock Dee FSO Dubai Conversion
Deep Producer Singapore Conversion
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 5
6. FPSO : Requisitos de Projeto
Processos complexos de projeto
- Requisitos de regras de navios e offshore
- Requisitos regulatórios
- Estabilidade intacta e avariada
- Comportamento no mar, análise hidrodinâmica
- Colisão
- Longa vida útil de operação sem docagem
- Análise estocástica de fadiga
- Iteração com o topside
- Área do turret
- Risers & Moorings
- Águas profundas
Ferramentas para avaliação de : Nossa meta : Oferecer pacotes de
- Conversão de petroleiros para FPSO ferramentas específicas para
- Novas construções de FPSO o projeto de FPSOs.
Ferramentas para a manutenção de FPSOs em operação
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 6
7. FPSO : Desafios de Projeto
Conversões Novas Construções
- Aumentar a certeza de que o navio - Estratégias de proteção contra corrosão
escolhido é adequado - Determinação racional das espessuras
- Vida útil estrutural remanescente - Requisitos de análise abrangentes para
- Aço a ser substituído o projeto
- Rigidez para acomodar as novas - Planos de inspeção
características - Design do turret
- Priorizar pontos de inspeção
- Perigos das plantas de processo
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 7
8. Classificação de FPSOs
Não são reguladas pelo IACS/CSR
DNV OS C-102 Structural Design of Offshore Ships
- Operação irrestrita : Viga navio calculada pelas condições de Inverno Atlântico Norte
- Águas benignas : Ambientes no qual a capacidade da viga-navio calculada pelo método
LRFD é menor que o módulo de seção de acordo com os ‘Main Class Requirements’.
Procedimentos de Projeto Alternativos
Alternativa 1 (Ship Rules) : Os escantilhões do
casco são baseados nos requisitos principais da
classe, não sendo requeridos cálculos diretos dos
momentos fletores e esforços cortantes devido à
ondas.
Alternativa 2 (Método LRFD) : O casco é
projetado de acordo com os princípios do Cap. 1.
O módulo de seção pode ser menor que o
normalmente requerido pela classe em até 25%.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 8
9. Regras DNV para Classificação de FPSOs
Offshore Service Specification
DNV-OSS-102 Rules for Classification of Floating Production, Storage and Loading Units
Offshore Standards
DNV-OS-A101 Safety Principles and Arrangements
DNV-OS-B101 Metallic Materials
DNV-OS-C101 Design of Offshore Steel Structures, General (LRFD Method)
DNV-OS-C102 Structural Design of Offshore Ships
DNV-OS-C301 Stability and Watertight Integrity
DNV-OS-C401 Fabrication and Testing of Offshore Structures
DNV-OS-D101 Marine & Machinery Systems & Equipment
DNV-OS-D201 Electrical Installations
DNV-OS-D202 Automation, Safety and Telecommunication Systems
DNV-OS-D301 Fire Protection
DNV-OS-E201 Oil and Gas Processing Systems
DNV-OS-E301 Position Mooring
DNV-OS-E401 Helicopter Decks
Recommended Practices
DNV-RP-B101: Corrosion Protection of Floating Production and Storage Units
DNV-RP-C101: Allowable Thickness Diminution for Hull Structure of Offshore Ships
DNV-RP-C102 Structural Design of Offshore Ships
DNV-RP-C202 Buckling Strength of Shells
DNV-RP-C203 Fatigue Design of Offshore Stell Structures
DNV-RP-C205: Environmental Conditions and Environmental Loads
DNV-RP-C206: Fatigue Methodology of Offshore Ships
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.
10. Pacotes FPSO para Projeto e Análise
Através da combinação do melhor do Sesam, Nauticus e RMS, podemos
oferecer a solução mais abrangente do mercado.
Voltada para as necessidades do projetista e operador de FPSOs, cobrindo
toda sua vida útil.
Pacotes especialmente configurados para várias necessidades dos usuários.
O software é orientado ao processo de trabalho e baseado em um alto nível de
integração entre seus módulos.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 10
11. Pacotes FPSO para Projeto e Análise
Aplicável a todos os tipos de embarcações offshore com forma de casco
longitudinal (navio ou caixa), tais como :
• FPU - Floating Production Units
• FSO - Floating Storage and Offloading
• FPSO- Floating Production Storage and Offloading
• FPDSO - Floating Production, Drilling, Storage and Offloading
• Drilling vessels
• Well stimulation / intervention vessels
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 11
12. Pacotes FPSO para Projeto e Análise
Aplicável também a conversões
• Baseado no modelo do navio
o Utilize-o como banco de dados de
informações
o Altere o modelo de acordo com a situação
real do navio Modelo “as built”
• Primeira avaliação
o Verificação pelas regras
o Escantilhões principais
o Flambagem
o Análise de comportamento no mar
Medição de espessuras
• Análise detalhada
o Cargas de ambiente
o Modelo de elementos finitos
o Fadiga
Modelo 3D atualizado com as espessuras reais
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 12
13. Pacotes FPSO para Projeto e Análise
Principais softwares disponibilizados nos pacotes
Hidrodinâmica Análise de Risco Topside
HydroD, Wadam, Neptune, Orbit (RBI) GeniE, Xtract
Wajac
Escantilhões principais
Section Scantlings, 3D Beam
Casco
Nauticus Hull,
GeniE, Presel Flambagem
PULS
Turret Fadiga simplificada,
Análise local espectral
GeniE Nauticus, Stofat
Soluções testadas,
aprovadas e em uso pelas
Risers Ancoragem
DeepC, Riflex, Simo
maiores companhias Mimosa
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 13
14. Abordagens de Projeto de FPSOs
4 abordagens de projeto sugeridas, além de uma abordagem para
avaliação de candidatos a conversão
Descrição
I Avaliação do conceito da FPSO e verificação pelas DNV Rules 1A1.
Verificação baseada em análise hidrodinâmica para o carregamento do
II
mar. Modelo EF para região de tanques.
III Validação da capacidade ULS e FLS.
IV Análise global por FEA.
CONV Avaliação por I, II ou III e cálculo da fadiga acumulada e remanescente.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 14
15. Tipos de Pacotes FPSO
Cálculo preliminar dos esforços sobre a
FPSO Initial Design
viga-navio
Verificação dos escantilhões das
FPSO Rule Check seções pelas regras DNV
Cálculo de flambagem e fadiga
Cálculo das cargas hidrodinâmicas e
FPSO Hydrostatic and Hydrodynamic hidrostáticas
Cálculo de equilíbrio e estabilidade
Cálculo e aplicação das cargas
FPSO Hydrodynamic and Structural hidrodinâmicas
Cálculo estrutural por FEA
Cálculo dos esforços nas estruturas
FPSO Topside do topside e verificação pelas regras
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 15
16. Um Só Modelo para Todas as Análises
Análise da área de carga
Escantilhões das seções
Analise Hidrodinâmica
Peso de aço
Modelando a natureza conceitual
de uma estrutura podemos
derivar mais de um modelo a
partir da mesma base
Áreas e volumes FEA local
Fadiga
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 16
17. Exemplo da Modelagem Conceitual
Ajuste dinâmico do modelo e cargas dos equipamentos
• Modelo conceitual • Modelo de análise • Topologia (conectividade)
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 17
18. Brix Explorer
Framework de processos de trabalho da DNV Software.
Baseado em menus de contexto
dependentes do gabarito
selecionado
- Selecione a embarcação.
- Crie novas tarefas a partir de
gabaritos existentes.
- Abra as tarefas existentes que
sejam de sua responsabilidade.
- Encontre os trabalhos correntes na
sua lista de tarefas.
- Edite dados da embarcação, dos
compartimentos e cargas.
- Faça análise pelas regras (Section
Scantling, Puls-XL, etc.)
- FEA (região de carga, local)
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 18
19. Análise Inicial de Carregamento e Resistência
Propósitos
- Estabelecer cargas de projeto e fadiga para o casco e topside nas
condições de trânsito e operacionais.
- Determinar os escantilhões do chapeamento e reforços para
atendimento aos requisitos globais e locais.
- Avaliação das tensões de fadiga para as longitudinais e convés.
Atividades
- Análise hidrodinâmica para determinar as cargas de projeto
utilizando o Wadam incorporado
- Análise da seção mestra para esforços globais e locais utilizando o
Section Scantlings
- Cálculos simplificados de fadiga no Section Scantlings
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 19
20. FPSO Initial Design Package
Estimativa rápida e precisa dos esforços globais
Fornece um projeto maduro ainda nos estágios iniciais
Contribui para reduzir o risco financeiro
Reduz o risco de alterações custosas em fases posteriores do projeto
FPSO Initial Design Package FPSO Rule Check Package
momentos fletores e esforços cortantes globais
Kg
requisitos da seção mestra estimativas de
peso de aço
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 20
21. FPSO Initial Design Package
Defina a Modelo de painéis
Inicie os Avalie os
geometria
cálculos resultados
do casco Estime a
distribuição
de pesos Modelo de massas
Escantilhões,
Selecione o
FEA, etc
diagrama de
dispersão
Formas de casco pré- Estimativa das curvas de distribuição Pré-definição ou importação dos Avalie os resultados
definidas ou importadas de peso leve e porte bruto espectros de onda
e escaladas em L, B e D
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 21
22. FPSO Rule Check Package
Baseado na tecnologia do Nauticus Hull
Captura dos esforços calculados no FPSO Initial Design Package
Verificação da seção mestra e análise preliminar de flambagem
Utilizado para estabelecer
os escantilhões principais
na fase inicial de projeto
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 22
23. FPSO Rule Check Package
Rule Check inclui cerca de 30 programas de cálculo diferentes
• Cargas de projeto
(pressões internas e
externas, impacto da
proa, etc.)
• Resposta estrutural
(flambagem, cálculos
de viga, etc.)
• Miscelâneas (flanges
efetivos, propriedades
de perfis, etc.)
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 23
24. FPSO Rule Check Package
Ferramentas para a definição dos compartimentos, condições de
carregamento, cargas nos compartimentos, momentos fletores e esforços
cortantes
Adequado também para CSR-Bulk, CSR-Tank e DNV Rules (1A1)
Section Scantlings irá utilizar estas informações, dispensando o usuário de
redefinir os compartimentos em cada seção.
Os compartimentos e cargas também serão utilizados no modelo de FE.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 24
25. Section Scantlings
Verificação das tensões e cortantes na viga-navio de acordo com OS-C102
Verificação de anteparas longitudinais e transversais
Análise de fadiga e flambagem
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 25
26. Análise de Flambagem
Baseada na Nota de Classe 30.1 e normas DNV RP-C201 (incluindo
PULS) e DNV RP-C202
Prover os usuários com uma ferramenta de análise de flambagem em
painéis reforçados comumente utilizados na construção naval e offshore
σ
Máxima
Escoamento
Flambagem
Painéis reforçados
ε
reforço com flange excessivo reforço com alma excessiva combinação alma e flanges insuficientes
(em compressão) (em compressão + torsão) vão excessivo
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 26
27. ABC : Automatic Buckling Check
Verificação automática de flambagem na estrutura transversal e longitudinal
dos porões/tanques de carga
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 27
28. 3D Beam
Ferramenta para cálculo de esforços quando a análise por elementos finitos
não é requerida.
- Elementos suportantes primários nos
pique-tanques e praça de máquinas.
- Elementos de suporte local em
cavernas gigantes e anteparas
- Helipontos
- Guindastes
- …
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 28
29. PULS XL
Uma ferramenta fácil e conveniente de utilizar o ABC em vários casos
reais
modelo dos porões resultados do FEA
combinação das tensões no PULS
resultados finais
condições de carregamento
Slide 29
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.
30. Buckling Assessment Package
Ferramenta independente para análise de flambagem:
- Modos de flambagem
- Padrões de redistribuição de tensões
- Animações
- Curvas de capacidade
Facilita o conhecimento aprofundado do comportamento físico da resposta não
linear de flambagem.
Permite que o usuário faça análise de sensibilidade
Slide 30
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.
31. Análise Simplificada de Fadiga
Cálculos simplificados baseado nas DNV Rules, ou análise avançada com
entrada de cargas a partir da análise hidrodinâmica e deflexões relativas de
acordo com a análise estrutural de FE.
Vida útil pelo cálculo de
fadiga baseada em curvas
DL-8 S-N padrões ou definidas
Biblioteca de boa prática pelo usuário
de conexões de
LL-1
extremidades
Resultados : vida útil
SL-32 por fadiga (alerta se <
LL-12
25 anos), avaria,
Conexões críticas de classe de fadiga
extremidades são
identificadas
LL-25
IBL-4 IBL-16 SL-28
BL-4 BL-21
18.8
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 31
32. Análise da Região de Carga por FEA
Propósitos
- Verificação da resistência da viga-navio.
- Estabelecimento das tensões transversais em função do
carregamento global.
- Cálculo das deflexões relativas nas anteparas transversais
por fadiga.
Atividades
- Criar o modelo da área de carga no GeniE ou Patran-Pre
- Análise a área de carga pelas regras de navio e offshore
utilizando o modelo criado
- Cálculo direto das tensões no Sestra
- Apresentação dos resultados no Cutres e Xtract
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 32
33. FPSO Hydrodynamic & Structural Package
Inclui as ferramentas para cálculo e aplicação das cargas hidrodinâmicas
bem como o cálculo de elementos finitos sobre a estrutura do casco.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.
Slide 33
34. GeniE
Ferramenta para modelagem, geração das malhas, aplicação das cargas
e apresentação dos resultados
– Criação facilitada do modelo FEA a partir do
modelo Nauticus
– Compartimentos gerados automaticamente
pela estanqueidade das chapas
– Geração do carregamento incluindo 1A1,
ULS e FLS
– Ferramentas poderosas de controle da
malha
Slide 34
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 34
35. Patran-Pre
Pré-processador de uso geral para geração da malha FE.
- Poderoso conjunto de ferramentas
geométricas, além da importação de
sistemas CAD.
- Cargas aplicáveis ao modelo geométrico
ou na malha.
- Integração ao modelo do Nauticus
- Interface para Abaqus (Simulia/Dassault)
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 35
36. Presel
Utilizando a técnica de superelementos podemos reduzir em muito o
tempo de cálculo e espaço em disco. Com Presel podemos montar
elementos criados no GeniE e/ou Patran-Pre para formar o modelo
completo.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 36
37. Sestra
Programa de uso geral para análise
linear de estruturas por elementos
finitos.
- Análise estática
- Análise de superelementos
pré-processadores
- Vibração livre
GeniE, Patran-Pre
- Análise dinâmica de vibração forçada nos Presel, Submod
domínios do tempo e frequência
- Flambagem linear SESTRA
- Análise axi-simétrica
cargas ambientais
pós-processadores
Wasim, Wadam, Wajac
Stofat, Xtract, Cutres Simo, WaveShip
Slide 37
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 37
38. Xtract
Pós-processador para visualização do modelo e resultados
– Poderosa interface gráfica nos
permitindo apresentar a geometria
completa ou partes selecionadas,
eixos locais, vistas deformadas e de
vários ângulos
– Extensiva apresentação dos
resultados, deslocamentos, forças,
tensões, plotagens de contorno,
valores numéricos e vetores
– Varredura do modelo em busca das
maiores tensões de Von Mises
– Identificação das combinações críticas
de carregamento
– Animação dos deslocamentos e modos
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 38
39. Cutres
Pós-processador iterativo para apresentação das forças e distribuição de
tensões em seções definidas pelo usuário em modelos de elementos
finitos
– Apresentação dos diagramas de tensões (cascas e membranas) e forças
(vigas e treliças) sobrepostas à geometria da seção
– Integra as tensões e forças sobre a seção, produzindo as forças axiais e
cortantes totais, além dos momentos fletores e torsionais para a seção
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 39
40. Tensão Máxima na Viga-Navio
Propósitos
- Verificar o momento
máximo e tensão de
cisalhamento máxima
suportáveis na viga-navio.
Atividades
- Cálculo da resistência da
viga-navio com o Section
Scantlings
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 40
41. Análise de Esforços Locais
Propósitos
- Avaliação das tensões locais em áreas com alto
carregamento.
Atividades
- Utilizar o GeniE para análise de modelos locais dos suportes
do topside, área do turret e pedestais de guindastes.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 41
42. Análise Global
Propósitos
- Utilizar um modelo conceitual comum para calcular a
estabilidade, cargas de ondas e resistência estrutural do
casco.
Atividades
- Criar um modelo conceitual global no GeniE e derivar um
modelo de painéis, modelo de massas e modelo estrutural
para a análise subsequente de estabilidade, cargas de ondas
e estrutural.
- Análise de estabilidade usando o HydroD.STAB
- Análise de cargas de ondas usando o HydroD.Wadam
- Análise estrutural global (Sestra) para resistência à tração e
resistência a fadiga com carregamento automático das
cargas de ondas (HydroD.Wasim)
- Avaliação da resistência à tração/compressão e flambagem
usando Section Scantlings e PULS
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 42
43. FPSO Hydrostatic and Hydrodynamic Package
Inclui ferramentas para modelagem de painéis
do casco, análise hidrostática de equilíbrio e
estabilidade intacta e em avaria com verificação
pelas normas internacionais, bem análise
hidrodinâmica no domínio da frequência e do
tempo.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 43
44. Análise Hidrodinâmica de Curto Prazo
Ambiente Espectro de
ondas
Função de
Análise do
transferência
carregamento
hidrodinâmica
de ondas
Função de
Análise de transferência do
esforços carregamento
Espectro do
carregamento
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 44
45. Análise Hidrodinâmica de Longo Prazo
Componente estocástico Totalmente estocástico
Análise do carregamento Funções de
Transferência
de ondas transferência
do direta do
carregamento carregamento
Fatores de tensão de
unidade de carga
Análise da resposta
Somatório das funções de
dos esforços transferência de tensões
H σ (ω | θ ) = ∑ Ak H k (ω | θ )
Funções de transferência dos
esforços
Wave climate Dados S-N
Cálculo de avaria por fadiga
Avaria por
Fadiga
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 45
46. HydroD
Modelagem do ambiente e preparação dos dados para análise hidrostática
e hidrodinâmica
- Criação dos modelos de painéis e de
massa (importados dos modelos de EF)
- Facilitadores para a entrada de dados mais
complexos (ex.: amortecimento do balanço
e modelos de casco duplo, modelos de
Morrison, modelos de painéis, etc.)
- Várias verificações de dados
- Análise de equilíbrio e estabilidade
- Análise de ondas 3D combinada com
ferramentas de processamento de
resultados em um sistema completo
- Apresentação gráfica e tabular dos
relatórios
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 46
47. HydroD.STAB
Análise de equilíbrio e estabilidade feita por cálculo direto
- Estabilidade intacta e em avaria
- Conteúdo dos tanques definidos como
porcentagem de enchimento ou
alagados. Auto-balanceamento de
tanques. Efeitos de superfície livre.
- Relatórios de estabilidade : curva GZ,
momentos, distância das aberturas à
água, enchimento dos tanques,
condições de flutuação, etc.
Slide 47
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.
Slide 47
48. Wadam
Análise hidrodinâmica da iteração entre ondas e estrutura (domínio da
frequência)
– Interação hidrodinâmica entre vários corpos
independentes
– Estruturas fixas e flutuantes de formato
arbitrário
• Semi-submersíveis
• TLP
• FPSO
• SPARS
• Gravity based
– Teoria de radiação-difração 3D e de Morison
– Efeitos de 2ª ordem
– Geração das cargas para análise estrutural
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 48
49. Wasim
Análise no domínio do tempo para simular físicamente um estado de mar
– Pode criar “retratos” do carregamento
– O estado do mar pode ser definido por :
• Mar irregular : direção e espectro das
ondas e do vento, função de
espalhamento.
• Mar regular : período, altura fase e
direção das ondas
• Mar calmo
– Teoria de radiação-difração 3D e de Morison
– Efeitos de 2ª ordem
– Geração das cargas para análise estrutural
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 49
50. Análise Espectral de Fatiga
Propósitos
- Avaliação das tensões de fadiga utilizando cálculos diretos
para minimizar a incerteza dos resultados.
- Identificar locais críticos através do rastreio da fadiga global.
- Cálculo detalhado da fadiga em regiões altamente
carregadas.
Atividades
- Análise do componente estocástico das longitudinais e
chapas utilizando o Section Scantlings.
- Análise e rastreamento global da fadiga utilzando o Stofat.
- Análise local fadiga de submodelos do topside usando
GeniE, Submod e Stofat.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 50
51. Stofat
Pós-processador para análise estocástica e iterativa de fadiga em
chapas e cascas soldadas devido ao carregamento de ondas
- Varredura dos detalhes para análise adicional
- Acumula danos parciais devido a estados do mar e direção das ondas
- Cálculo de fadiga baseado em
o Diagrama de dispersão
o Distribuição de Rayleigh das faixas de tensão
o Espectro de resposta
o Curva SN (inclui uma série de curvas pré-
definidas : API, DNV, NO, NS)
o Componentes das tensões máximas principais
o Fatores de concentração de tensões
- Fornece fatores de utilização expressando a
extensão da avaria por fadiga
Plotagem do fator de utilização por fadiga
Slide 51
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 51
52. Submod
Análise de detalhes ou partes de um modelo global, extraindo os desloca-
mentos de uma análise global e os aplicando como deslocamentos força-
dos em um sub-modelo
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 52
53. Mooring & Riser Analysis
Propósitos
- Projetar as linhas de ancoragem e risers de acordo com as
regras relevantes. Dependendo da sensibilidade do sistema
uma análise acoplada deve ser feita para calcular as forças
de projeto. Em profundidades médias (até 500 m) uma
análise desacoplada no domínio da freqüência pode ser
realizada para o projeto da ancoragem.
Atividades
- Análise acoplada (DeepC) para definir a configuração da
ancoragem e risers (incluindo fadiga e verificação pelas
regras), levando em conta sua iteração com o corpo flutuante
- Análise de ancoragem e risers usando as ferramentas
DeepC, Mimosa e Riflex
- Simulação de operações utilizando Simo
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 53
54. DeepC
É um aplicativo para sistemas flutuantes em
águas profundas
Provê recursos de modelagem, análise e
pós-processamento
Análises no domínio do tempo
Principais tipos de análise
- Análise acoplada
- Análise de riser ou linha de ancoragem simples
- Análise de fadiga de risers e linhas de
ancoragem
- Verificação dos risers pelas normas
Execução em lote dos softwares de análise Simo e Riflex
Aplicações principais em FPSOs, Semi-subs, Spars, TLPs, etc.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 54
55. Mimosa
Software iterativo para análise dos movimentos de
embarcações ancoradas e das tensões na amarração
Integrado à família Sesam para importação das
funções de transferência e coeficientes de arrasto
Mimosa engloba
- Forças ambientais estáticas e dinâmicas devido a ondas,
vento e corrente
- Movimentos induzidos pelas ondas
- Movimentos de deriva lenta
- Análise de sistemas de ancoragem estáticos e dinâmicos
- Movimentos transientes após ruptura da linha
- Posicionamento dinâmico com impelidores
- Análise de estabilidade de embarcações com turrets
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 55
56. Riflex
Software não linear de elementos finitos para análise estática e dinâmica de
estruturas marítimas esbeltas
Integrado à família Sesam para análise acoplada de ancoragem e risers
Aplicações em sistemas simples ou combinações consistindo de Risers flexíveis,
tensionados pelo topo, catenárias metálicas, linhas de ancoragem, tendões de
TLP, umbilicais, linhas de reboque, mangueiras de transferência, lançamento de
pipelines, etc.
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 56
57. Simo
Simulação de operações marítimas
Características :
- Modelação flexível de sistemas multi-corpos
- Simulação não-linear no domínio do tempo
- Carregamento de ambiente (vento, ondas, corrente)
- Forças de ancoragem e de posicionamento
- Posicionamento dinâmico
- Forças de acoplamento (guindastes, defensas, etc.)
- Dinâmica da zona de splash
Aplicações :
- Operações de offloading
- Deck mating, remoção/instalação de módulos
- Operações com guindastes
- Instalação de TLPs
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 57
58. Dúvidas
www.dnv.com.br
Salvaguardando a vida, a propriedade e o meio ambiente
João Henrique Volpini Mattos
?
Engenheiro Naval
DNV Software - Maritime & Offshore Solutions
Regional Sales Manager – South America
joao.volpini@dnv.com
+55 21 3722 7337
+55 21 8132 8927
Slide 58
© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 58