Tipos de plataformas

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Escola Polit Escola Polit é é cnica da Universidade de S cnica da Universidade de S ã ã o Paulo o Paulo - - Departamento de Estruturas e Funda Departamento de Estruturas e Funda çõ çõ es es PEF 2506 PEF 2506 Projeto de Estruturas Mar Projeto de Estruturas Mar í í tmas tmas Ago/2003 INTRODUÇÃO 1. “OFF-SHORE” Tradução: fora da terra. Mais empregado como a área da plataforma continental até uma lâmina d’água de 2000 metros, no caso do Brasil. 2. O MEIO AMBIENTE Vento Age nas partes expostas (5% do carregamento total, para plataformas fixas). Correntes marinhas Os movimentos das partículas d’água servem como “arrasto” da estrutura. Podem ser relevantes. Ondas as velocidades e acelerações das partículas causam esforços na estrutura. As ondas são geradas pelo vento. A cada onda (d/T 2 , H/T 2 ) aplica-se uma determinada teoria de onda. Esta teoria determina a velocidade e aceleração das partículas do fluido como função do tempo e do espaço. Seu efeito é o mais importante. No entanto, o “estado do mar” é caótico e aleatório. Seu estudo só pode ser feito através de métodos estatísticos. Outras solicitações Icebergs, terremotos, temperatura, tensões residuais, peso próprio. Notas de Aula

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  • 1. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas INTRODUO 1. OFF-SHORE Traduo: fora da terra. Mais empregado como a rea da plataforma continental at uma lmina dgua de 2000 metros, no caso do Brasil. 2. O MEIO AMBIENTE Vento Age nas partes expostas (5% do carregamento total, para plataformas fixas). Correntes marinhas Os movimentos das partculas dgua servem como arrasto da estrutura. Podem ser relevantes. Ondas as velocidades e aceleraes das partculas causam esforos na estrutura. As ondas so geradas pelo vento. A cada onda (d/T2, H/T2) aplica-se uma determinada teoria de onda. Esta teoria determina a velocidade e acelerao das partculas do fluido como funo do tempo e do espao. Seu efeito o mais importante. No entanto, o estado do mar catico e aleatrio. Seu estudo s pode ser feito atravs de mtodos estatsticos. Outras solicitaes Icebergs, terremotos, temperatura, tenses residuais, peso prprio. Ago/2003 Notas de Aula
  • 2. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas 3. O FUNDO DO MAR O fundo do mar, devido ao movimento de fluido e do terreno, formado de vrias camadas de diferentes resistncias. Aplica-se o estudo de fundaes. 4. RESTRIES DE PROJETO Carregamentos impostos pelo meio diferentes fontes. Carregamentos dinmicos e aleatrios mais ainda que o agente sobre as estruturas na terra. Vrias condies de fundo. Tipo de operao. Ago/2003 Notas de Aula
  • 3. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas TIPOS DE PLATAFORMAS JAQUETA FIXAS GRAVIDADE APOIADAS NO FUNDO DO MAR AUTO - ELEVATRIA S(" JACK - UP" ) SEMI - SUBVERSVE IS PLATAFORMAS FLUTUANTES BIAS NAVIOS MISTAS {TORRES Ago/2003 Notas de Aula
  • 4. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA TIPO JAQUETA Principais Caractersticas: Formadas por uma estrutura principal tridimensional (jaqueta), cujas pernas servem de guias para as estacas. Sobre essa estrutura colocada uma superestrutura. So fabricadas de ao (mais comuns) e/ou concreto. Finalidades: Produo de petrleo, at 400 metros. Podem operar sozinhas (mandando o leo diretamente para a terra atravs de tubulao) ou com navio acoplado plataforma. Ago/2003 Notas de Aula
  • 5. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA TIPO JAQUETA Esforos Principais: Correntes Ondas Peso Prprio Vento Perfurao do Solo e Prospeco de Petrleo Transporte: Grandes: so arrastadas at o local por flutuadores. Pequenas (at 50 metros):so iadas at o local. Instalao: Erguimento, Lanamento e Flutuao Colocao da Superestrutura aps o estaqueamento Ago/2003 Notas de Aula
  • 6. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA TIPO JAQUETA TRANSPORTE LANAMENTO FLUTUAO VERTICALIZAO ASSENTAMENTO Ago/2003 Notas de Aula
  • 7. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA TIPO JAQUETA TRANSPORTE DAS JAQUETAS ESTAQUEAMENTO ESTAQUEAMENTO Ago/2003 Notas de Aula
  • 8. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Principais Caractersticas: Apiam-se no fundo do mar por gravidade. So fabricadas de concreto (mais comuns) e/ou ao. Finalidades: Produo de petrleo, at 400 metros. Podem operar sozinhas (mandando o leo diretamente para a terra atravs de tubulao) ou com navio acoplado plataforma (idem Jaqueta). Esforos: Idem Jaqueta. Ago/2003 Notas de Aula
  • 9. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Ago/2003 Notas de Aula
  • 10. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Transporte e Construo: Concretagem dos Tanques no Continente Transporte dos tanques at o local de implantao ( parcialmente afundadas) Ago/2003 Notas de Aula
  • 11. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Transporte e Construo: Continuao da Construo dos Tanques Ago/2003 Notas de Aula
  • 12. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Transporte e Construo: Construo das Colunas Construo das Colunas Ago/2003 Notas de Aula
  • 13. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Transporte e Construo: Transporte da Superestrutura Ago/2003 Notas de Aula
  • 14. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA FIXA DE GRAVIDADE Transporte e Construo: Montagem da Superestrutura Ago/2003 Notas de Aula
  • 15. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Principais Caractersticas: So unidades mveis que, quando em operao, abaixam as pernas e apiam-se no fundo do mar. Pernas: CILINDROS ou JAQUETAS. Em guas profundas a estrutura com jaquetas mais eficiente pois este tipo de perna mais resistente flambagem e mais transparentes as ondas. Finalidades: Prospeco e instalao de plataformas fixas. Transporte: So rebocadas at o local. Ago/2003 Notas de Aula
  • 16. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Ago/2003 Notas de Aula
  • 17. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Ago/2003 Notas de Aula
  • 18. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Ago/2003 Notas de Aula
  • 19. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Ago/2003 Notas de Aula
  • 20. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA AUTO-ELEVATRIAS (JACK-UP) Esforos Principais: Correntes Ondas Peso Prprio Vento Perfurao do Solo Esforos Dinmicos decorrentes da maior flexibilidade das pernas Problemas: Durante o Transporte (flexibilidade das pernas) Na Fixao (penetrao das pernas no solo) Ago/2003 Notas de Aula
  • 21. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Principais Caractersticas: Consiste em uma plataforma superior, sempre acima da linha dgua, ligada por colunas aos cascos. Finalidades: Prospeco de petrleo em campos de guas profundas. Ago/2003 Notas de Aula
  • 22. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 23. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 24. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 25. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 26. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 27. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Ago/2003 Notas de Aula
  • 28. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Transporte: So rebocadas at o local ou auto-propelidas, flutuando em seus cascos. Ago/2003 Notas de Aula
  • 29. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Transporte: Ago/2003 Notas de Aula
  • 30. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Transporte: Ago/2003 Notas de Aula
  • 31. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas PLATAFORMA SEMI-SUBMERSVEL Instalao e Fixao: Instalao: Alagam-se os cascos e a linha dgua fica na altura das pernas. Desta forma, minimizam-se os movimentos da plataforma pela excitao das ondas. Fixao: Pode ser por ancoragem (lminas dgua de at 150 metros) ou por posicionamento dinmico Deve-se evitar o deslocamento horizontal da plataforma para impedir o enterramento da perfurao. A minimizao dos deslocamentos o principal requisito de projeto. Ago/2003 Notas de Aula
  • 32. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas BIAS Finalidades: Usadas para produo, servindo para receber a tubulao que est extraindo petrleo do oceano e carregar navios com o produto. Esforos Principais: Ondas Carregamento de Petrleo Ancoragem Impacto Ago/2003 Notas de Aula
  • 33. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas NAVIOS Finalidades: Tem as mesmas caractersticas de operao e projeto das semi-submersveis, exceto que seu casco no submerge. O posicionamento mais crtico, pois a rea atingida pelas ondas maior. Fixao: Amarras Posicionamento Dinmico Ago/2003 Notas de Aula
  • 34. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas NAVIOS Ago/2003 Notas de Aula
  • 35. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas NAVIOS Ago/2003 Notas de Aula
  • 36. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas NAVIOS Ago/2003 Notas de Aula
  • 37. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas NAVIOS Ago/2003 Notas de Aula
  • 38. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas TORRES Principais Caractersticas: So torres fixas ao fundo em uma base, com junta universal. So mais leves que as estruturas fixas equivalentes, podendo operar em maiores profundidades, pois os esforos gerados pelo mar so diminudos pela articulao. Podem chegar a uma profundidade de operao de 400 metros. Finalidade: Produo Tipos: servio: onde ficam os operadores de campo. processo: onde o leo extrado processado (na prpria torre ou navio acoplado). carregamento: por onde sobe a tubulao para carregamento de um navio. Ago/2003 Notas de Aula
  • 39. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas TORRES Transporte: So rebocadas at o local, flutuando. Fixao: Lastreamento e fixao da junta (mergulhadores em mdulo de servio). Ago/2003 Notas de Aula
  • 40. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas TORRES Princpio de Operao: Sempre h uma fora restituidora agindo para cima. Esforos Principais: Ondas Corrente Peso Prprio Ago/2003 Notas de Aula
  • 41. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas Guindaste Principais partes de uma Torre: Cabea Rotativa Deck de Junta universal permite pivotar em todas as direes. pouso Protees Chamin Flutuadores auxiliares do a flutuao necessria Laterais Flutuador Compartimento de quando em reboque na posio horizontal. Principal Mar Perna Estrutura de Tanque de lastro junto a junta universal, compensando Riser Contrapeso as foras geradas pelos flutuadores (deve-se diminuir Estrutura Flutuadores ao mximo os esforos na junta). Principal Auxiliares Lastro Riser (concreto) Estrutura principal unio da seo inferior superior. Placa de Tanque de A parte inferior submersa deve ser, preferivelmente, Coneco Lastro (gua) em jaqueta, pois mais permevel s ondas, Base Estrutura Anti- minimizando os esforos. atrito Flutuador principal assegura a flutuao, equilibrando Junta Universal o esforo na junta. Ago/2003 Notas de Aula
  • 42. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas Guindaste Principais partes de uma Torre: Cabea Rotativa Deck de Compartimento de mar acima do flutuador. pouso Atravs de orifcios evita-se que as ondas e inclinaes Protees Chamin Laterais da torre (implicando um aumento de calado) aumentem Flutuador Compartimento de Principal os esforos na junta. Mar Perna Estrutura de Base serve como ancoragem da torre. Possuem Riser Contrapeso flutuadores para transporte por reboque. Flutuadores Estrutura Principal Auxiliares Lastro Riser Cabeaexistente nas torres de servio (concreto) (acomodao de equipamento e de pessoal) processo e Placa de Tanque de Coneco Lastro (gua) carregamento (onde geralmente rotatria). Base Estrutura Anti- atrito Junta Universal Ago/2003 Notas de Aula
  • 43. Escola Politcnica da Universidade de So Paulo - Departamento de Estruturas e Fundaes PEF 2506 Projeto de Estruturas Martmas Principais Tipos de Torres: Ago/2003 Notas de Aula