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Plataformas
Docente - Andr Costa 1
Tipos de PlataformasOffshore
Instrutor Andr Costa
Obs: Trata de todo upstream.
Fone:
Valor: R$ 78,00
Solicitar: ( ) Sim ( ) No
Endereo: www.editorainterciencia.com.br
Editora / Ano: Intercincia / 2004
Local de Compra: Rio de Janeiro
Leitura sugerida (pginas): Completo
Autor(es): Thomas, J E.
Ttulo: Fundamentos de Engenharia de Petrleo
Bibliografia
Obs: Trata de forma simples toda cadeia do petrleo
Fone:
Valor: R$ 35,00
Solicitar: ( ) Sim ( ) No
Endereo: www.qualitymark.com.br
Editora / Ano: Qualitymark / 2005
Local de Compra: Rio de Janeiro
Leitura sugerida (pginas): 16 at 51.
Autor(es): Cardoso, L C.
Ttulo: Petrleo do Poo ao Posto
Bibliografia Bibliografia
Notas de Aula (SENAI) Anderson Cunha;
Notas de Aula (UNESA) Luiz Chaves;
Notas de Aula da UGF, USP e UFRJ.
Plataformas de Petrleo O desenvolvimento da produo offshore
iniciou-se a partir da concepo de plataformasfixas.
Essa tecnologia foi desenvolvida entre asdcadas de 30 e 50.
Plataformas de Petrleo Consistia em grandes estruturas metlicas
apoiadas no solo marinho.
Com o ganho em LDA houve a necessidadede desenvolver unidades no mais apoiadas
ao solo.
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Plataformas de Petrleo
As primeiras UPM eram simplesmentesondas terrestres montadas sobre estruturas
de madeira para perfurar em guas rasas.
Plataformas de Petrleo
Com o passar do tempo, a necessidade debuscar petrleo em guas mais profundas fez
avanar as pesquisas em novas tcnicas eequipamentos direcionados perfurao
martima (offshore).
Plataformas de Petrleo
Sondas especificamente confeccionas parautilizao offshore foram sendo desenvolvidas.
Nos anos 50 aparecem as primeirasjack-ups (auto-elevatrias).
Plataformas de Petrleo
Final dos anos 50 aparecem tambm asprimeiras semi-submersveis - SS.
Na dcada seguinte, desenvolveu-se atecnologia do posicionamento dinmico.
Plataformas de Petrleo Plataformas de Petrleo Existe duas grandes classes:
Perfurao;
Produo (UEP).
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Plataformas de Perfurao
Instalada em uma locao a fim deprospectar a existncia de uma jazida de
petrleo, atravs de um poo.
Plataformas de Produo
Instalada em uma locao a fim de explotar,de forma comercial, o hidrocarboneto da jazida
de petrleo descoberta pela explorao,geralmente ao longo de 20 anos.
Plataformas de Petrleo Ekofisk Mar do Norte
Plataformas - Tipos Apoiadas no fundo do mar:
Fixas (Jaqueta ou Gravidade);
Auto-Elevatria (Jack-up).
Plataformas - Tipos Flutuantes:
Semi-Submersvel;
Bias;
Navios.
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Plataformas - Tipos
Mista:
Torres;
Spar;
TLPou TLWP.
Plataforma FixaTipo Jaqueta
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Formada por uma estrutura principaltridimensional que vai ser apoiada no leito
marinho e em seguida fixada.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Sobre essa estrutura colocada uma
superestrutura formada pordecks.
Totalmente fabricado em ao, no passadoutilizava-se concreto.
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Superestrutura Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Foram as primeiras a serem utilizadas etrata-se de uma adaptao de uma sonda
onshore para o uso no mar.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Apresenta uma serie de restries sendo asmais significativas, a sua:
Mobilidade;
Capacidade de operao quanto a LDA.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Baixo custo do aluguel da sonda (US$ 30 a60.000 / dia);
Completao seca;
Operao livre das condies martimas(ondas e correnteza);
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Sistema de cabea do poo (BOP) na
superfcie;
Baixo nvel de complexidade dosequipamentos (tecnologia de uma sonda
terrestre);
LDA at 189 metros*.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
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Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Podem operar sozinhas (mandando o leodiretamente para uma base onshore atravs
de dutos);
Operar com um navio aliviador (FSO)acoplado a mesma.
PRA -1
Tem capacidade para transferir at 818 milbarris/dia e vai receber, via dutos, as
produes da P-51, P-52, P-53 e P-55.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Esforo principais: correntes; ondas; peso
prprio; vento; perfurao do solo, eexplotao do petrleo.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Transporte:
Grande arrastadas at a locao por meiode flutuadores;
Pequena (at 50 m) iadas at a locao.
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Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Instalao:
Transporte, Lanamento, Flutuao,Verticalizao (Erguimento), Assentamento,
Estaqueamento, e Colocao dasuperestrutura.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Transporte.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Lanamento.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Flutuao.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Verticalizao (Erguimento).
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Assentamento.
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Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Estaqueamento.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Estaqueamento.
Plataforma Fixa Tipo Jaqueta
Colocao da superestrutura.
Plataforma FixaTipo Gravidade
(ConcreteGravity)
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Plataforma Fixa Tipo Gravidade
Apiam-se no fundo do mar intermdio degrandes colunas de concreto armado.
Troll A
Plataforma Fixa Tipo Gravidade
Na base das pernas existe um sistema decpsulas vcuo que permite a fixao no
leito marinho.
Plataforma Fixa Tipo Gravidade
Plataforma Fixa Tipo Gravidade Indicada para produo de petrleo, alcana
uma LDA de at 400m;
Sofre um esforo estrutural maior que a dotipo jaqueta.
Plataforma Fixa Tipo Gravidade Podem operar mandando a produo para
um terminal petrolfero atravs de um oleodutoou realizando a operao de offloading.
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Complexo Troll A
PlataformaAlto Elevatria
(Jack-up)
Plataforma Jack-up
Apresenta basicamente as mesmascaractersticas que as sondas fixas, porm tem
um diferencial muito importante, suasustentao mvel.
Plataforma Jack-up
Caracterstica que lhe proporciona umamobilidade muito maior, uma vez que suas
pernas so elevatrias.
Plataforma Jack-up Plataforma Jack-up As pernas elevatrias podem apresentar o
designer cilndrica ou jaquetadas.
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Plataforma Jack-upP-01 Plataforma Jack-up
Em LDAs grandes as pernas jaquetadasapresentam melhor resistncia a flambagem
que o choque das ondas provocam nasmesmas.
Plataforma Jack-up
Esse tipo de plataforma muito utilizado noGolfo do Mxico.
Sempre ser rebocada at a locao.
Plataforma Jack-up
Plataforma Jack-up Baixo custo do aluguel da sonda (US$ 30 a
60.000 / dia);
Completao seca;
Plataforma Jack-up Operao livre das condies martimas
(ondas e correnteza);
Sistema de cabea do poo (BOP) nasuperfcie;
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Plataforma Jack-up
Baixo nvel de complexidade dosequipamentos (tecnologia de uma sonda
terrestre);
LDA at 160 metros.
Plataforma Jack-up
Plataforma Jack-up
Esforo principais: correntes; ondas; pesoprprio; vento; perfurao do solo, esforosdinmicos decorrentes da maior flexibilidade
das pernas.
Plataforma Jack-up - Problemas
Durante o transporte ocorre a flambagemdas pernas.
Na fixao ocorre a penetrao das pernasno leito marinho.
Plataforma Jack-up - Problemas
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PlataformaSemi
Submersvel(SS)
Plataforma Semi Submersvel (SS)
So muito utilizadas no Brasil, apresentagrande mobilidade e teoricamente no possui
limitao quanto a LDA.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
So compostas por flutuadores submarinos,estrutura de convs, e colunas nas
extremidades.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Plataforma Semi Submersvel (SS) Alguns modelos possuem posicionamentodinmico (DPGS) o que facilita em muito suainstalao em uma locao, dispensando a
utilizao de ncoras.
Dinamic Position Global System Sistema auxiliado por satlites (GPS);
Os thrusters (motores auxiliares) existentesna plataforma so acionados para manter-la
estacionada na locao.
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Thrusters Dinamic Position Global System
Sistema tambm conhecido comoGNSS Global Navigation Satellite System.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Sua sustentao dar-se atravs de 2 cascosinstalados abaixo do deck(atravs de colunas)
e um sistema de lastreamento empregadopara manter-la estvel (flutuando).
Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS) Mdio custo do aluguel da sonda (US$
200.000 350.000 / dia);
Completao molhada;
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SS - Completao Plataforma Semi Submersvel (SS)
Operao sonda-solo marinho via cabos-guias;
Sistema de cabea do poo (BOP)localizado no solo marinho;
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Alto nvel de complexidade dosequipamentos;
LDA acima dos 200 metros;
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Operao dependente das condiesmartimas (movimentos de heave);
Utiliza ROV(Remote Operated Vehicle) paraoperaes no leito marinho;
ROV (Remote Operated Vehicle) Plataforma Semi Submersvel (SS) Pode ser ou no autopropulsada;
Quando transportadas por longas distnciadever ser rebocada.
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Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS)
A sua instalao pode ocorrer de duasmaneiras:
Ancoragem tradicional; ou
DPGS.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Instalao:
Ocorre o lastreamento de seus cascos e alinha dgua fica na altura das pernas,
atenuando o heave.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS) Para que no ocorra o enterramento daperfurao dever ser evitado ao mximo o
deslocamento horizontal.
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Plataforma Semi Submersvel (SS)
Existe um ranger de deslocamentodenominado offsete expresso em
percentuais de LDA e ditados pelas limitaesdos equipamentos de subsuperfcie, operaes
e pela profundidade da unidade.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Plataforma Semi Submersvel (SS)
Pode realizar operaes de produo dehidrocarbonetos, processamento e offloading
(transferncia do leo), mas no dearmazenagem, uma vez que no possui
tanques.
Plataforma Semi Submersvel (SS)
A utilizao pela Petrobras como unidade deproduo, data do incio da dcada de 80,
onde algumas de perfurao foram adaptadas.
Ficou conhecido como Sistema de Produo
Antecipada.
Plataforma Semi Submersvel (SS) A Petrobras a maior* operadora do mundo
em unidades para produo.
* 2007
Plataforma Semi Submersvel (SS)
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Plataforma Semi Submersvel (SS)
Um tipo que vem aparecendo no mercado uma mescla entre perfurao e produo,trata-se da FPDU Floating Production &
Drilling Unit.
Semi Submersvel (SS) - FPDU
Vem sendo usado com sucesso pela NorskHydro no Mar do Norte.
Essa combinao permite um melhorgerenciamento do reservatrio.
Semi Submersvel (SS) - FPDU
Geralmente o casco construdo separadodo decke a sua juno vai ocorrer numa
operao conhecida mating.PlataformaTipo Bia
Plataforma tipo Bia Usada para desenvolvimento da produo,servindo para receber o riserde produo e
realizar o offloading.
Plataforma tipo Bia Foi muito utilizado como EPS Early
Production System (Sistema Antecipado deProduo) no incio da explotao da BC.
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Plataforma tipo Bia
Esforo principais: correntes; ondas;carregamento de petrleo; ancoragem e
impacto das ondas.
Plataforma tipo Bia
Geralmente ancorada por um sistema depernas em catenria, conhecida por:
CALM - Catenary Anchor Leg Mooring.
Plataforma tipo Bia Plataforma tipo Bia
PlataformaNavio
Plataforma Navio Muito empregada hoje em dia, tanto na
produo (FPSO Floating Production Storageand Offloading) quanto na perfurao (NS
Navio Sonda).
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Plataforma FPSOP-50 Plataforma NS Navio Sonda
Plataforma Navio
Tem basicamente as mesmascaractersticas das SS, excertos por seu casco
no submergir totalmente.
Plataforma Navio
O posicionamento mais crtico, por sermaior a rea a ser atingida pelas ondas e
ventos.
Plataforma Navio Instalao e Fixao:
Quando de produo ncora;
Quando de perfurao DPGS (maioria).
Plataforma NSNavio Sonda
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Plataforma Navio NS
Um navio adaptado para sondagem oufabricado para esse fim.
Plataforma Navio NS
uma unidade que possui propulso prpriao que lhe confere a maior mobilidade entre os
modelos anteriores.
Embora igualmente rebocado quando forexecutar grandes deslocamento.
Plataforma Navio NS
Maior capacidade de posicionamento nalocao quando equipada com DPGS.
Plataforma Navio NS
Abaixo da torre de perfurao, existe umaabertura no permite a passagem da coluna deperfurao e outros equipamentos chamada
moon-pool.
Moon-pool Plataforma Navio NS O sistema de posicionamento dos NS maismodernos composto por sensores acsticos,
propulsores e computadores, que anula osefeitos dos ventos, ondas e correntes em seu
casco.
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Plataforma Navio NS
Custo do aluguel da sonda/dia (mais de US$300.000, podendo chegar a US$ 600.000
quando equipadas com DPGS);
Plataforma Navio NS
Custo do aluguel da sonda/dia (mais de US$120.000, podendo chegar a US$ 600.000
quando equipadas com DPGS);
Completao molhada;
Plataforma Navio NS
Operao sonda-solo marinho via cabos-guias;
Sistema de cabea do poo (BOP)localizado no solo marinho;
Plataforma Navio NS - BOP
Plataforma Navio NS Alto nvel de complexidade dos
equipamentos;
LDA acima dos 200 metros;
Plataforma Navio NS Operao dependente das condies
martimas (movimentos de heave);
Utiliza ROV (Remote Operated Vehicle).
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Plataforma Navio NS
PlataformaFPSO
UEP UnidadeEstacionria de
Produo
Plataforma Navio FPSO
FloatingProduction Storage andOffloading
empregada exclusivamente nodesenvolvimento de campos de petrleo.
Vai ficar instalada na locao ao longo da
produtividade do campo.
Plataforma Navio FPSO
Quase todas foram confeccionadas a partirde navios antigos de casco simples.
Plataforma Navio FPSO Plataforma Navio FPSO Tem capacidade para processar, armazenare prover a transferncia do petrleo e/ou gs
natural.
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Plataforma Navio FPSO
No convs do navio, instalada um plantade processo para separar e tratar os fluidosproduzidos pelos poos, alm da planta de
estimulao dos poos.
FPSOPlanta de Processo
FPSOPlanta de Processo Plataforma Navio FPSO
Depois de separado da gua e do gs, opetrleo armazenado nos tanques do prprionavio, sendo transferido de tempos em tempos
para um navio aliviador - FSO.
Operao de Offloading Floating Storage and Offloading O navio aliviador um petroleiro que atracana popa da FPSO para receber petrleo que
foi armazenado em seus tanques e transport-lo para um terminal.
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Plataforma Navio FPSO
O gs comprimido enviado para umaUPGN em terra atravs de gasodutos e/ou re-
injetado no reservatrio.
Plataforma Navio FPSO
Os maiores tm capacidade de processo emtorno de 200 mil barris de petrleo por dia, com
produo associada de gs deaproximadamente 2 milhes de metros cbicos
por dia.
Plataforma Navio FPSO Plataforma Navio FPSO
Produo Offshore Plataforma FPSOMono-Casco
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Plataforma FPSOMono-Casco
uma unidade estacionria de produocom um formato circular que sofre menos
influncia das condies do mar e dos ventos.
Vo ser confeccionas tambm paraperfurao.
Plataforma Mono-Casco
Plataforma FPSOMono-Casco
Trata-se de um design inovador que estsendo utilizada pela primeira vez no mundoaqui no Brasil Campo de Piranema (Bacia
Sergipe-Alagoas).
FPSOPiranema
FPSOPiranema
PlataformaMista com Torre
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Mista com Torre
So torres fixas ao fundo em uma base, comjunta universal.
Mista com Torre
So mais leves que as estruturas fixasequivalentes, podendo operar em maioresLDAs (at 400m), pois os esforos geradospelo mar so atenuados pela articulao.
Mista com Torre - Tipos
Servio Onde ficam os operadores decampos;
Mista com Torre - Tipos
Processo Onde o leo explotado processado na prpria torre ou em um navio
FPSO acoplado;
Mista com Torre - Tipos Carregamento Por onde sobe a tubulao
para o carregamento de um navio.
Mista com Torre - Transporte So rebocadas at o local, flutuando.
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Mista com Torre - Fixao
Lastreamento e fixao da junta pormergulhadores em mdulos de servio ou
ROVs.
Mista com Torre - Operao
Sempre h uma fora restituidora agindopara cima.
Mista com Torre - Esforos
Ondas;
Correntes;
Prprio Peso.
Mista com Torre - Classificao
ASC Articulated Servicing Column;
AFC Articulated Flare Column;
APC Articulated Production Column.
Mista com Torre - Partes Junta universal permite pivotar em todas
as direes;
Flutuadores auxiliares do a flutuaonecessria quando em reboque na posio
horizontal;
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Mista com Torre - Partes
Tanque de lastro junto a junta universal,compensam as foras geradas pelos
flutuadores (deve-se diminuir ao mximo osesforos na junta);
Mista com Torre - Partes
Estrutura principal unio da seo inferior superior. A parte inferior submersa deve ser,
preferivelmente, em jaqueta, pois maispermevel s ondas, minimizando os
esforos;
Mista com Torre - Partes
Flutuador principal assegura a flutuao,equilibrando o esforo da junta;
Base serve como ancoragem da torre.Possuem flutuadores para o transporte por
reboque;
Mista com Torre - Partes
Compartimento de mar acima doflutuador. Atravs de orifcios evita-se que asondas e inclinaes da torre (implicado em
aumento do calado) aumentem os esforos najunta;
Mista com Torre - Partes Cabea existe nas torres de servio
(acomodao de equipamento e de pessoal)processo e carregamento (onde geralmente
rotatria.
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FPSO com Torre (Turret)
O turret um sistema de ancoragem quepermite um giro de 360 do navio para mant-lo sempre aproado de acordo com as ondas.
FPSO com Torre (Turret)
Tambm responsvel pela interligao daslinhas de produo (risers) com a planta de
processo ao longo da UEP.
FPSO com Torre (Turret) FPSO com Torre (Turret)
Plataforma Spar
Plataforma Spar Trata-se de uma unidade flutuante que
possui um estrutura cilndrica 90% submersa eancorada no leito marinho que vai manter a
estabilidade de todo top side.
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Plataforma Spar
A estrutura cilndrica (calado de 150 a 200m) vazada e no seu interior segue os risers deproduo at a planta de processo localizada
no convs da plataforma.
Plataforma Spar
Muito utilizada do Golfo do Mxico e Mar doNorte.
Basicamente utilizadas para produoembora exista algumas que fazem perfurao.
Golfo do Mxico Mar do Norte
Plataforma Spar - Composio Estrutura de convs (topside);
Estrutura de casco para suporte do convs(tanques alagveis tipo hard);
Plataforma Spar - Composio Estrutura treliada intermediria, e tanquesalagveis na base para reduo da altura do
CG e verticalizao do casco na locao(tanque soft).
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Spar Estrutura Cilndrica
Na parte superior compartimentos estanquea ar garantem a flutuabilidade;
Na parte inferior compartimentos estanque agua contribuem para a estabilidade.
Plataforma Spar- Casco
Plataforma Spar- Casco Genesis Spar
Genesis Spar Genesis Spar
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Genesis Spar Genesis Spar
Spar Plataforma Spar
Como principal vantagem apresenta rapidezna construo de seu casco.
O movimento vertical limitado permite aaplicao da tecnologia das plataformas fixas.
Plataforma Spar A grande limitao a necessidade detrabalho de interligao convs/casco na
chegada a locao.
TLP ou TLWPTension-LegWellheadPlatform
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TLP Tension-Leg Platform
So unidades flutuantes utilizadasbasicamente para a produo de petrleo,
bastante semelhante da plataforma SS comcomportamento complacente.
Porm, sua ancoragem ao fundo mar diferente.
TLP Tension-Leg Platform
So ancoradas por estruturas tubulares,com os tendes fixos ao fundo do mar por
estacas e mantidos esticados pelo excesso deflutuao da plataforma, o que reduz
severamente os movimentos da mesma.
TLP Tension-Leg Platform TLP Tension-Leg Platform
Desta forma, as operaes de perfurao,completao e produo sero semelhantes
s executadas pelas plataformas fixas.
No Brasil recebe o nome de Plataforma de
Pernas Atirantadas.
TLP Tension-Leg Platform
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Docente - Andr Costa 35
TLP Tension-Leg Platform
A maior vantagem destas unidades, est naamplitude de seu movimento vertical, que
extremamente reduzido.
Permitindo a utilizao da tecnologia dasplataformas fixas.
TLP Tension-Leg Platform
Enquanto numa unidade mvel arestaurao ao afundamento e natural
(empuxo), nessa os tendes (tethers) quevo restaurar os movimentos verticais e
horizontais.
TLP Tension-Leg Platform TLP Tension-Leg Platform
Os flutuadores deslocam um volume degua igual ou inferior ao volume deslocado
pelas colunas. Diferente da SS, por exemplo,que seus pontes deslocam o dobro ou mais
de gua.
TLP Tension-Leg Platform Uma evoluo a ETLP Extended
Tension-Leg Platform desenvolvida pelaFloaTEC, que entre outras novas
caracterstica, diminuiu o nmero de tendesempregados na instalao.
TLP & ETLP
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TLP Tension-Leg Platform
A maior operadora a Shellno Golfo doMxico.
Sua capacidade mxima em torno de1500m (tendes de ao).
Sistema TLPcom FPSOObrigado!!!
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