Tipos de plataformas

1. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
ãã
o Paulo o Paulo
--
D
e
p
a
rtamen
to
d
e
Estruturas e Fun
da
D
e
p
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to
d
e
Estruturas e Fun
da
çõçõ
eses
PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
oj
et
o de
E
struturas Mar
Pr
oj
et
o de
E
struturas Mar
íí
tmastmas
Ago/2003
INTRODUÇÃO
1.
“
O
FF-SHORE”
•
T
radução: fora
da terra.
•
M
ais empregado como a área
da plataforma contin
ental até
u
ma lâmina d’
água de 2000 metros, no
caso do Brasil.
2.
O MEIO AMBIENTE
•
V
ento
→
Age nas partes expostas (
≈
5% do carregamento total,
para plataformas fixas).
•
C
orrentes marinhas
→
Os movimentos das partículas d’água
servem como “arrasto”
d
a estrutura.
Podem
ser rel
e
vantes.
•
O
ndas
→
as velocidades e acelera
ções das partículas causam esforç
os na estrutura. As ondas são
geradas pelo vento.
A cada onda (d/T
2
, H/T
2
) aplica-se uma determinada t
eoria de onda.
Es
ta teoria
determi
n
a a veloci
dade e acel
eraç
ão das partículas do fl
uido como função do
tempo e do espaço.
Seu efeito é
o
m
a
is
im
portante.
No entanto, o “estado do mar”
é
c
aó
tico e al
eatóri
o. Seu estudo só
pode ser feito at
ravés de métodos
estatísticos.
•
O
utras solicitações
→
Icebergs, terremotos, te
mperatura, tensões resi
duais, peso próprio.
Notas de Aula

2. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
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o Paulo o Paulo
--
D
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Estruturas e Fun
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D
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––
Pr
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E
struturas Mar
Pr
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o de
E
struturas Mar
íí
tmastmas
3.
O FUNDO DO M
A
R
O fundo do mar, devido ao
movimento de fluido e
do terreno, é formado de vá
rias camadas de diferentes
resistências. Aplica-se
o estudo de fundações.
4.
RESTRIÇÕES DE PRO
J
ETO
•
C
arregamentos impo
stos pelo meio
→
diferentes fontes
.
•
C
arregamentos dinâmi
cos e aleatórios
→
mais ainda que o agente so
bre as estruturas na terra.
•
V
árias condições de fundo.
•
T
ipo de operação.
Notas de Aula
Ago/2003

3. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
ãã
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D
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Estruturas e Fun
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––
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Pr
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struturas Mar
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tmastmas
TIPO
S DE PLATAFORMAS
TIPO
S DE PLATAFORMAS
PLATAFORMAS
{
  

  

TORRES

MISTAS
NAVIOSBÓIAS
IS
SUBVERSÍVE
-
SEMI

FLUTUANTES
)
UP"
-
JACK
S("
ELEVATÓRIA
-
AUTO
GRAVIDADE JAQUETA

FIXAS
MAR

DO

FUNDO

NO

APOIADAS
Notas de Aula
Ago/2003

4. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
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cnica da Universidad
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D
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Ago/2003
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
Principais Características
:
•
Formadas por uma estrutura principal
tridimensional (jaqueta),
cujas pernas servem de
guias para as estacas. •
Sobre essa estrutur
a é colocada um
a
superestrutura. São fabricadas de aço (mais comuns) e/ou concreto. Fi
na
li
da
des
:
•
Produção de petróleo,
até 400 metros. Podem
operar sozinhas (mandando
o óleo diretamente para
a terra através de tubulaç
ão) ou com navio acoplado
à plataforma.
Notas de Aula

5. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
ãã
o Paulo o Paulo
--
D
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rtamen
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Estruturas e Fun
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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Pr
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tmastmas
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
Esforço
s
Princip
a
is
:
•
Correntes
•
Ond
a
s
•
Peso Próprio
•
Vento
•
Perfuração do Solo e
Prospecção de Petróleo
Transporte
:
•
Grandes: são arrastada
s até o local por
flutuadores. •
Pequenas (até
50 metr
os):são içadas até
o

local. Instalação
:
•
Erguimento, Lançam
ento e
F
lutuação
•
Colocação da Super
estrutura após o
estaqueamento
Notas de Aula
Ago/2003

6. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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Ago/2003
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
TRANSPORTE
L
ANÇAMENTO
FLUTUAÇÃO
VERTICALIZAÇÃO
ASSENTAMENTO
Notas de Aula

7. Escola Polit Escola Polit
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e
de S
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PLATAFO
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MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
PLATAFO
R
MA F
I
XA TI
PO
JAQUETA
TRANSPORTE DAS JAQU
ETAS
ESTAQUEAMENTO
ESTAQUEAMENTO
Notas de Aula
Ago/2003

8. Escola Polit Escola Polit
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e
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tmastmas
Ago/2003
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Principais Características
:
•
Apóiam-se no fundo do
mar por gravidade.
•
São fabricadas de concreto
(mais comuns) e/ou aço.
Fi
na
li
da
des
:
•
Produção de petróleo,
até 400 metros. Podem
operar sozinhas (mandando
o óleo diretamente para
a terra através de tubulaç
ão) ou com navio acoplado
à plataforma (idem “Jaqueta”). Esforço
s
:
•
Idem “Jaqueta”.
Notas de Aula

9. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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E
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PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Notas de Aula
Ago/2003

10. Escola Polit Escola Polit
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e
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cnica da Universidad
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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Pr
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Ago/2003
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Tran
sporte e Con
s
trução
:
•
C
oncretagem dos Ta
nques no Continente
•
T
ransporte
dos tanques até o local de
implantação ( parcialmente afundadas)
Notas de Aula

11. Escola Polit Escola Polit
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e
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e
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PEF 2506 PEF 2506
––
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Pr
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PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Tran
sporte e Con
s
trução
:
•
C
ontinuação da Construção dos Tanques
Notas de Aula
Ago/2003

12. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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Pr
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PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Tran
sporte e Con
s
trução
:
•
C
onstrução das Colunas
•
Construção das Colunas
Notas de Aula
Ago/2003

13. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
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PEF 2506 PEF 2506
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PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Tran
sporte e Con
s
trução
:
•
T
ransporte da Superestrutura
Notas de Aula
Ago/2003

14. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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E
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E
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tmastmas
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
PLATAFORMA F
I
XA DE GRAVIDADE
Tran
sporte e Con
s
trução
:
•
M
ontagem da Superestrutura
Notas de Aula
Ago/2003

15. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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Estruturas e Fun
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D
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
oj
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o de
E
struturas Mar
Pr
oj
et
o de
E
struturas Mar
íí
tmastmas
Ago/2003
PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
--
UP”)UP”)
Principais Características
:
•
São unidades móve
is que, quando em
operação, abaixam

as pernas e apóiam-se no fundo do mar. •
Pernas:
CILINDROS
ou
JAQUETAS
.
•
Em águas profundas a estrut
ura com jaquetas é mais
eficiente pois este tipo de
perna é mais resistente à
flambagem e mais “tra
nsparentes” as ondas.
Fi
na
li
da
des
:
•
Prospecção
e instalação de plataformas fixas
.
Transporte
:
•
São rebocadas até
o
local.
Notas de Aula

16. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
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D
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
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PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
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JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
--
UP”)UP”)
Notas de Aula
Ago/2003

17. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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D
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to
d
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Estruturas e Fun
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D
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to
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Estruturas e Fun
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çõçõ
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
oj
et
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E
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Pr
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et
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E
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tmastmas
PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
--
UP”)UP”)
Notas de Aula
Ago/2003

18. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
de S
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D
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Estruturas e Fun
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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et
o de
E
struturas Mar
Pr
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et
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tmastmas
PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
--
UP”)UP”)
Notas de Aula
Ago/2003

19. Escola Polit Escola Polit
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e
de S
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e
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––
Pr
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PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
--
UP”)UP”)
Notas de Aula
Ago/2003

20. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
cnica da Universidad
e
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D
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Estruturas e Fun
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––
Pr
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PLATAFORMA AUTO PLATAFORMA AUTO
--
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
ELEVATÓ
RIAS (“
JACK
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UP”)UP”)
Esforço
s
Princip
a
is
:
•
Correntes
•
Ond
a
s
•
Peso Próprio
•
Vento
•
Perfuração do Solo
•
Esforços Dinâmicos
decorrentes da maior
flexibilidade das pernas Problemas
:
•
Durante o Transporte (f
lexibilidade das pernas)
•
Na Fixação (penetração
das pernas no solo)
Notas de Aula
Ago/2003

21. Escola Polit Escola Polit
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e
de S
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PEF 2506 PEF 2506
––
Pr
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Pr
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et
o de
E
struturas Mar
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tmastmas
PLATA
F
ORMA SEMI
PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Principais Características
:
•
Consiste em
um
a plataforma superior,
sempre acima da lin
ha d’água, ligada por
colunas aos cascos.
Fi
na
li
da
des
:
•
Prospecção de petróleo
em campos de águas
profundas
.
Notas de Aula
Ago/2003

22. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
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––
Pr
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Pr
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et
o de
E
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tmastmas
PLATA
F
ORMA SEMI
PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Notas de Aula
Ago/2003

23. Escola Polit Escola Polit
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cnica da Universidad
e
de S
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D
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E
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Pr
oj
et
o de
E
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íí
tmastmas
PLATA
F
ORMA SEMI
PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Notas de Aula
Ago/2003

24. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
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e
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D
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Estruturas e Fun
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PEF 2506 PEF 2506
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et
o de
E
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Pr
oj
et
o de
E
struturas Mar
íí
tmastmas
PLATA
F
ORMA SEMI
PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Notas de Aula
Ago/2003

25. Escola Polit Escola Polit
éé
cnica da Universidad
e
de S
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e
de S
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ORMA SEMI
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SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Notas de Aula
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26. Escola Polit Escola Polit
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SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Notas de Aula
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SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
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ORMA SEMI
PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Transporte
:
•
São rebocadas até
o
local ou auto-propelidas,
flutuando em seus cascos.
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ORMA SEMI
PLATA
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ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Transporte
:
Notas de Aula
Ago/2003

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--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Transporte
:
Notas de Aula
Ago/2003

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PLATA
F
ORMA SEMI
--
SUBMERSÍVEL SUBMERSÍVEL
Instalação e Fixação
:
•
I
nstalação:
Alagam-se os cascos e a
linha d’água fica na altura
das pernas. Desta forma,
minimizam-se os movimentos da
plataforma pela excitação das ondas.
•
F
ixação:
Pode ser por ancoragem (lâminas d’água
de até 150 metros) ou por
posicionamento
dinâmico •
Deve-se evitar o deslocamento
horizontal da plataforma par
a impedir o
“
enterramento” da
perfuração. A minimização
dos deslocamentos é o prin
cipal requisito de projeto.
Notas de Aula
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32. Escola Polit Escola Polit
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tmastmas
BÓIAS BÓIAS
Fi
na
li
da
des
:
•
Usadas para produção, se
rvindo para receber
a tubulação que está ex
traindo petróleo do
oceano e carregar navi
os com o produto.
Esforço
s
Princip
a
is
:
•
Ond
a
s
•
Carregamento de Petróleo
•
Ancoragem
•
Im
pacto
Notas de Aula
Ago/2003

33. Escola Polit Escola Polit
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NAVIOS NAVIOS
Fi
na
li
da
des
:
•
Tem as mesmas caracter
ísticas de operação e
projeto das semi-submers
íveis, exceto que seu
casco não submerge.
O
posicionamento é mais
crítico, pois a área atingi
da pelas ondas é maior.
Fixação
:
•
Amarras
•
Posicionam
e
nto Dinâmico
Notas de Aula
Ago/2003

34. Escola Polit Escola Polit
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NAVIOS NAVIOS
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NAVIOS NAVIOS
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NAVIOS NAVIOS
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NAVIOS NAVIOS
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TORRES TORRES
Principais Características
:
•
S
ão torres fixas ao f
undo em uma base, com
junta universal. •
S
ão mais leves que
as estruturas fixas
equivalentes, podendo op
erar em maiores
profundidades, pois os
esforços gerados pelo
mar são diminuídos pe
la articulação. Podem

chegar a uma profundidade de operação de 400 metros. Fi
na
li
da
de
:
•
Produção
Tipos
:
•
serviço: onde ficam os
operadores de campo.
•
processo: onde o óleo extraí
do é
p
rocessado (na própria
torre ou navio acoplado). •
carregamento: por onde so
be a tubulação para
carregamento de um navio
.
Notas de Aula

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TORRES TORRES
Transporte
:
•
São rebocadas até
o
local, flutuando.
Fixação
:
•
Lastreamento
e fixação da junta (mergu
lhadores em módulo de serviço).
Notas de Aula
Ago/2003

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Ope
r
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ão
:
•
Sempre há
uma força
r
estituidora
agindo para
cima. Esforço
s
Princip
a
is
:
•
Ond
a
s
•
Corrente
•
Peso Próprio
Notas de Aula
Ago/2003

41. Escola Polit Escola Polit
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Principais partes de uma Torre
:
•
Junta uni
v
ersal
→
permite pivotar
e
m todas as direções.
•
Flutuadores auxiliares
→
dão a flutuação necessária
quando em reboque na posição horizontal. •
Tanque de lastro
→
junto a junta universal, compensando
as forças geradas pelos flutuadores (deve-se diminuir ao máximo os esforços na junta). •
Estrutura principal
→
união da seção inferior à
s
uperior.
A parte inferior submersa deve ser, preferivelmente, em jaqueta, pois é
m
ais “permeável”
à
s ondas,
minimizando os esforços. •
Flutuador principal
→
assegura a flutuação, equili
brando
o esforço na junta.
Deck de
pouso
Riser
RiserEs
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r
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Princi
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Es
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Chaminé”
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Guindaste
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Junta

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atrito
Tanque de Last
r
o
(águ
a)
Last
r
o

(concreto)Flutuadores
Au
xi
liares
Proteções Laterais
Placa de
Conecção
Base
Notas de Aula
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42. Escola Polit Escola Polit
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Principais partes de uma Torre
:
•
Compartimento de maré
→
acima do flutuador.
Através de orifícios evita-se
que as ondas e inclinações
da torre (implicando um aumento de calado) aumentem os esforços na junta. •
Base
→
serve como ancoragem da torre. Possuem
flutuadores para transporte por reboque. •
Cabeça
→
existente nas torres de serviço
(acomodação de equipamento e de pessoal) processo e carregamento (onde geralmente é
r
otatória).
Deck de
pouso
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Flutuador
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atrito
Tanque de Last
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(concreto)Flutuadores
Au
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liares
Proteções Laterais
Placa de
Conecção
Base
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43. Escola Polit Escola Polit
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Estruturas e Fun
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:
Notas de Aula
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