apresentação pacote sesam para fpso

58
SESAM FPSO PACKAGES 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

Upload: joao-henrique-volpini-mattos

Post on 06-Jun-2015

1.577 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Descrição dos so

TRANSCRIPT

Page 1: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

SESAM FPSO PACKAGESSESAM FPSO PACKAGES

Softwares para Projeto e Análise de FPSOs 16 de julho de 2009

João Henrique Volpini MattosRegional Sales Manager - Maritime & Offshore Solutions (South America), DNV Software

Page 2: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSOs Market Share (por Classificadora)FPSOs Market Share (por Classificadora)

Slide 2

ABS35 %

DNV40 %

LR12 %

BV4 %

CCS1 %

Rina1 %

Vietnam1 %

Unknown6 %

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.

Page 3: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Algumas FPSOs Classe DNVAlgumas FPSOs Classe DNV

Petrojarl I : Primeira FPSO especialmente construída para mar irrestrito (1986)

Slide 3

BW Yùum K’ak’Náab : Primeira FPSO do GOM (área mexicana)

BW Pioneer: Primeira FPSO do GOM (área americana – campos de Chinook / Cascade)

Page 4: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSOs Classe DNV Operando no BrasilFPSOs Classe DNV Operando no Brasil

Slide 4

SSP300 Sevan Piranema

Petrojarl Cidade de Rio das Ostras

BW Cidade de São Vicente

Page 5: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSOs Classe DNV em ConstruFPSOs Classe DNV em Construççãoão

Slide 5

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

Page 6: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSO : Requisitos de ProjetoFPSO : Requisitos de ProjetoProcessos 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 :- Conversão de petroleiros para FPSO

- Novas construções de FPSO

Ferramentas para a manutenção de FPSOs em operação

Slide 6

Nossa meta : Oferecer pacotes de ferramentas específicas para

o projeto de FPSOs.

NossaNossa meta : Oferecer pacotes de meta : Oferecer pacotes de ferramentas especferramentas especííficas paraficas para

o projeto de FPSOs.o projeto de FPSOs.

Page 7: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSO : Desafios de ProjetoFPSO : Desafios de ProjetoNovas Construções- Estratégias de proteção contra corrosão

- Determinação racional das espessuras

- Requisitos de análise abrangentes para o projeto

- Planos de inspeção

- Design do turret

Conversões- Aumentar a certeza de que o navio

escolhido é adequado

- Vida útil estrutural remanescente

- Aço a ser substituído

- Rigidez para acomodar as novas características

- Priorizar pontos de inspeção

- Perigos das plantas de processo

Slide 7

Page 8: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

ClassificaClassificaçção de FPSOsão de FPSOsNão 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’.

Slide 8

Procedimentos de Projeto AlternativosAlternativa 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 àondas.Alternativa 2 (Método LRFD) : O casco éprojetado de acordo com os princípios do Cap. 1. O módulo de seção pode ser menor que o normalmente requerido pela classe em até 25%.

Page 9: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Regras DNV para ClassificaRegras DNV para Classificaçção de FPSOsão de FPSOsOffshore 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

Page 10: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pacotes FPSO para Projeto e AnPacotes FPSO para Projeto e Anááliselise

Slide 10

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.

Page 11: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pacotes FPSO para Projeto e AnPacotes FPSO para Projeto e Anááliselise

Slide 11

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

Page 12: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Medição de espessuras

Modelo 3D atualizado com as espessuras reais

Modelo “as built”

Pacotes FPSO para Projeto e AnPacotes FPSO para Projeto e Anááliselise

Slide 12

Aplicável também a conversões

• Baseado no modelo do navioo Utilize-o como banco de dados de

informaçõeso Altere o modelo de acordo com a situação

real do navio

• Primeira avaliaçãoo Verificação pelas regraso Escantilhões principaiso Flambagemo Análise de comportamento no mar

• Análise detalhada o Cargas de ambienteo Modelo de elementos finitoso Fadiga

Page 13: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pacotes FPSO para Projeto e AnPacotes FPSO para Projeto e Anááliselise

Slide 13

TopsideGeniE, Xtract

TopsideGeniE, Xtract

Escantilhões principaisSection Scantlings, 3D Beam

Escantilhões principaisSection Scantlings, 3D Beam

RisersDeepC, Riflex, Simo

RisersDeepC, Riflex, Simo

Turret Análise local

GeniE

Turret Análise local

GeniE

HidrodinâmicaHydroD, Wadam,

Wajac

HidrodinâmicaHydroD, Wadam,

Wajac

Fadiga simplificada, espectral

Nauticus, Stofat

Fadiga simplificada, espectral

Nauticus, Stofat

AncoragemMimosa

AncoragemMimosa

CascoNauticus Hull, GeniE, Presel

CascoNauticus Hull, GeniE, Presel

Análise de RiscoNeptune, Orbit (RBI)

Análise de RiscoNeptune, Orbit (RBI)

Soluções testadas, aprovadas e em uso pelas

maiores companhias

SoluSoluçções testadas, ões testadas, aprovadas e em uso pelas aprovadas e em uso pelas

maiores companhiasmaiores companhias

FlambagemPULS

FlambagemPULS

Principais softwares disponibilizados nos pacotes

Page 14: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 14

Abordagens de Projeto de FPSOsAbordagens de Projeto de FPSOs4 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.

II Verificação baseada em análise hidrodinâmica para o carregamento do 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.

Page 15: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Tipos de Pacotes FPSOTipos de Pacotes FPSO

Slide 15

FPSO Hydrodynamic and Structural

FPSO Hydrostatic and Hydrodynamic

FPSO Topside

FPSO Rule CheckVerificação dos escantilhões das seções pelas regras DNVCálculo de flambagem e fadiga

FPSO Initial Design Cálculo preliminar dos esforços sobre a viga-navio

Cálculo das cargas hidrodinâmicas e hidrostáticasCálculo de equilíbrio e estabilidade

Cálculo e aplicação das cargas hidrodinâmicasCálculo estrutural por FEA

Cálculo dos esforços nas estruturas do topside e verificação pelas regras

Page 16: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Um SUm Sóó Modelo para Todas as AnModelo para Todas as Anááliseslises

Slide 16

Peso de aço

Escantilhões das seções

FEA localÁreas e volumesFadiga

Análise da área de carga

Analise Hidrodinâmica

Modelando a natureza conceitual de uma estrutura podemos

derivar mais de um modelo a partir da mesma base

Modelando a natureza conceitual Modelando a natureza conceitual de uma estrutura podemos de uma estrutura podemos

derivar mais de um modelo a derivar mais de um modelo a partir da mesma basepartir da mesma base

Page 17: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 17

Exemplo da Modelagem ConceitualExemplo da Modelagem Conceitual

Ajuste dinâmico do modelo e cargas dos equipamentos

• Modelo conceitual • Modelo de análise • Topologia (conectividade)

Page 18: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

BrixBrix ExplorerExplorerFramework de processos de trabalho da DNV Software.

Slide 18

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)

Page 19: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

AnAnáálise Inicial de Carregamento e Resistêncialise Inicial de Carregamento e ResistênciaPropósitos- 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

Slide 19

Page 20: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSO Initial Design PackageFPSO Initial Design PackageEstimativa 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

Slide 20

Kgestimativas de

peso de aço

momentos fletores e esforços cortantes globais

FPSO Initial Design Package

requisitos da seção mestra

FPSO Rule Check Package

Page 21: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSO Initial Design PackageFPSO Initial Design Package

Slide 21

Modelo de painéis

Modelo de massas

Pré-definição ou importação dos espectros de onda

Estimativa das curvas de distribuição de peso leve e porte bruto

Formas de casco pré-definidas ou importadas e escaladas em L, B e D

Avalie os resultados

Defina a geometria do casco

Defina a geometria do casco Estime a

distribuição de pesos

Estime a distribuição de pesos

Selecione o diagrama de dispersão

Selecione o diagrama de dispersão

Inicie os cálculosInicie os cálculos

Avalie os resultadosAvalie os resultados

Escantilhões, FEA, etcEscantilhões, FEA, etc

Page 22: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

FPSO Rule Check PackageFPSO Rule Check Package

Slide 22

Utilizado para estabelecer os escantilhões principais na fase inicial de projeto

Utilizado para estabelecer Utilizado para estabelecer os escantilhões principais os escantilhões principais na fase inicial de projetona fase inicial de projeto

Baseado na tecnologia do Nauticus Hull

Captura dos esforços calculados no FPSO Initial Design Package

Verificação da seção mestra e análise preliminar de flambagem

Page 23: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 23

FPSO Rule Check PackageFPSO Rule Check PackageRule 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.)

Page 24: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 24

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.

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)

FPSO Rule Check PackageFPSO Rule Check Package

Page 25: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Section ScantlingsSection Scantlings

Slide 25

Verificação das tensões e cortantes na viga-navio de acordo com OS-C102Verificação de anteparas longitudinais e transversaisAnálise de fadiga e flambagem

Page 26: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 26

AnAnáálise de Flambagemlise de FlambagemBaseada 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

Máxima

Flambagem

Escoamento

σ

ε

reforço com flange excessivo(em compressão)

reforço com alma excessiva(em compressão + torsão)

combinação alma e flanges insuficientesvão excessivo

Painéis reforçados

Page 27: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 27

Verificação automática de flambagem na estrutura transversal e longitudinal dos porões/tanques de carga

ABC : Automatic Buckling CheckABC : Automatic Buckling Check

Page 28: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 28

3D Beam3D BeamFerramenta 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- …

Page 29: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

resultados finaiscombinação das tensões no PULS

Slide 29

resultados do FEAmodelo dos porões

condições de carregamento

Uma ferramenta fácil e conveniente de utilizar o ABC em vários casos reais

PULS XLPULS XL

Page 30: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

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

Buckling Assessment PackageBuckling Assessment Package

Page 31: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 31

AnAnáálise Simplificada de Fadigalise Simplificada de Fadiga

SL-28

SL-32

IBL-4 IBL-16

LL-25

LL-12

BL-4 BL-21

LL-1

DL-8

Conexões críticas de extremidades são

identificadas

Conexões críticas de extremidades são

identificadas

Biblioteca de boa práticade conexões de extremidades

Biblioteca de boa práticade conexões de extremidades

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.

18.8

Vida útil pelo cálculo de fadiga baseada em curvasS-N padrões ou definidas

pelo usuário

Vida útil pelo cálculo de fadiga baseada em curvasS-N padrões ou definidas

pelo usuário

Resultados : vida útilpor fadiga (alerta se <

25 anos), avaria, classe de fadiga

Resultados : vida útilpor fadiga (alerta se <

25 anos), avaria, classe de fadiga

Page 32: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

AnAnáálise da Região de Carga por FEAlise da Região de Carga por FEAPropósitos- 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

Slide 32

Page 33: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Inclui as ferramentas para cálculo e aplicação das cargas hidrodinâmicas bem como o cálculo de elementos finitos sobre a estrutura do casco.

FPSO Hydrodynamic & Structural PackageFPSO Hydrodynamic & Structural Package

Slide 33

Page 34: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

GeniEGeniEFerramenta 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 34Slide 34

Page 35: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pré-processador de uso geral para geração da malha FE.

PatranPatran--PrePre

- 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)

Slide 35

Page 36: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

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.

PreselPresel

Slide 36

Page 37: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Programa de uso geral para análise linear de estruturas por elementos finitos.- Análise estática

- Análise de superelementos

- Vibração livre

- Análise dinâmica de vibração forçada nos domínios do tempo e frequência

- Flambagem linear

- Análise axi-simétrica

SestraSestra

Slide 37

SESTRASESTRA

cargas ambientais

Wasim, Wadam, Wajac Simo, WaveShip

pré-processadores

GeniE, Patran-Pre Presel, Submod

Slide 37

pós-processadores

Stofat, Xtract, Cutres

Page 38: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pós-processador para visualização do modelo e resultados

Slide 38

XtractXtract

– 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

Page 39: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Pós-processador iterativo para apresentação das forças e distribuição de tensões em seções definidas pelo usuário em modelos de elementos finitos

Slide 39

CutresCutres

– 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

Page 40: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

TensãoTensão MMááximaxima nana VigaViga--NavioNavioPropósitos- Verificar o momento

máximo e tensão de cisalhamento máxima suportáveis na viga-navio.

Atividades- Cálculo da resistência da

viga-navio com o Section Scantlings

Slide 40

Page 41: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Kizomba coupled hull-topside

AnAnááliselise de de EsforEsforççosos LocaisLocaisPropósitos- 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.

Slide 41

Page 42: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

AnAnááliselise GlobalGlobalPropósitos- 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

Slide 42

Page 43: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

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.

FPSO Hydrostatic and Hydrodynamic PackageFPSO Hydrostatic and Hydrodynamic Package

Slide 43

Page 44: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

AnAnáálise Hidrodinâmica de Curto Prazolise Hidrodinâmica de Curto Prazo

Slide 44

Análise do carregamento de ondas

Análise de esforços

Ambiente Espectro de ondas

Função de transferência hidrodinâmica

Função de transferência do carregamento

Espectro do carregamento

Page 45: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 45

Dados S-NWave climate

Avaria por Fadiga

Somatório das funções de transferência de tensões

∑= )|()|( θωθωσ kk HAH

Análise do carregamento de ondas

Funções de transferência dos esforços

Análise da resposta dos esforços

Cálculo de avaria por fadiga

Totalmente estocástico

Transferência direta do

carregamento

Funções de transferência

do carregamento

Fatores de tensão de unidade de carga

AnAnáálise Hidrodinâmica de Longo Prazolise Hidrodinâmica de Longo PrazoComponente estocástico

Page 46: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

HydroDHydroD

Slide 46

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

Page 47: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

Análise de equilíbrio e estabilidade feita por cálculo direto

HydroD.STABHydroD.STAB

Slide 47

- 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 àágua, enchimento dos tanques, condições de flutuação, etc.

Slide 47

Page 48: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

WadamWadam

Slide 48

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

Page 49: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

WasimWasimAnálise 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

Slide 49

Page 50: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

AnAnááliselise EspectralEspectral de de FatigaFatigaPropósitos- 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.

Slide 50

Page 51: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

StofatStofatPós-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 dispersãoo Distribuição de Rayleigh das faixas de tensãoo Espectro de respostao Curva SN (inclui uma série de curvas pré-

definidas : API, DNV, NO, NS)o Componentes das tensões máximas principaiso Fatores de concentração de tensões

- Fornece fatores de utilização expressando a extensão da avaria por fadiga

Plotagem do fator de utilização por fadiga

Slide 51Slide 51

Page 52: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

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

Slide 52

SubmodSubmod

Page 53: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

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

Slide 53

Mooring & Riser AnalysisMooring & Riser Analysis

Page 54: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 54

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

DeepCDeepC

Execução em lote dos softwares de análise Simo e Riflex

Aplicações principais em FPSOs, Semi-subs, Spars, TLPs, etc.

Page 55: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 55

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

MimosaMimosa

Page 56: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 56

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.

RiflexRiflex

Page 57: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados.

SimoSimoSimulação 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

Slide 57

Page 58: Apresentação Pacote Sesam para FPSO

© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 58Slide 58

?João Henrique Volpini MattosEngenheiro NavalDNV Software - Maritime & Offshore SolutionsRegional Sales Manager – South America

[email protected]+55 21 3722 7337+55 21 8132 8927

Salvaguardando a vida, a propriedade e o meio ambiente

DDúúvidasvidas

www.dnv.com.br