Conclusões

O objetivo desse trabalho é o estudo global da fadiga devido à onda na estrutura da torre de um BHR durante seu arraste do canteiro de obras até o local de instalação (in-situ). Para avaliar o comportamento da fadiga na torre do BHR durante o arraste, foi analisada a influência dos principais parâmetros de reboque, como a velocidade de arraste, dados da onda (altura, período e direção de incidência), variação da tração horizontal nas linhas (comprimento das amarras e distância entre os rebocadores), etc.

A princípio, foi elaborado um estudo para encontrar a melhor configuração de reboque através de análises globais de sensibilidade dos principais parâmetros das configurações de arraste, CAPÍTULO VI. Esse estudo foi realizado para as duas configurações de arraste adotadas na operação de reboque: a de superfície e a de profundidade controlada (ou simplesmente arraste profundo). O principal objetivo dessa fase do estudo é definir a configuração de reboque que apresenta o menor valor de dano causado pela ação das ondas no BHR e que respeite os limites operacionais, como a potência dos rebocadores, os limites de calado da região e que mantêm a tensão do CP dentro de valores admissíveis.

Após definir as configurações de arraste do estudo de caso, foi estudada a fadiga ao longo do CP para todos os casos de carregamentos definidos na Tabela VII.4. Através das análises de fadiga do estudo de caso do BHR, apresentadas ao longo do CAPÍTULO VII, conclui-se que:

• A direção de incidência da onda é um parâmetro de grande influência na fadiga do duto rebocado.

• Nas configurações de arraste de superfície, que a estrutura do CP é diretamente exposta à influência da ação das ondas, os maiores danos ocorrem em ondas incidindo de proa (0°).

• Nas configurações de arraste profundo, que o BHR é rebocado a profundidades acima de

115m, os maiores danos ocorrem com ondas incidindo transversalmente à direção do reboque (90°) e de través (60° e 120°).

• O dano à fadiga devido à onda, na grande maioria dos casos, é maior próximo às extremidades da linha, região mais exposta à influência dos movimentos dos rebocadores.

• A configuração de arraste profundo é menos sensível à direção de incidência da onda quando comparada à configuração de arraste de superfície. Esse resultado é muito importante para reduzir as incertezas quanto à fadiga em função da direção de incidência do carregamento, principalmente por se tratar de uma configuração que pode ocorrer fora da janela operacional.

• A fadiga no CP durante o reboque é sensível à altura da onda, mesmo em configurações

onde a torre é rebocada a grandes profundidades. Esse fenômeno ocorre devido à grande influência dos movimentos dos rebocadores na configuração de arraste profundo, que é proporcional à altura da onda (linearidade do RAO).

As análises de sensibilidade realizadas para verificar a influência da variação de determinados parâmetros no dano no CP permitem concluir que:

• Na configuração de arraste profundo, onde a estrutura do CP é menos exposta à influência da ação das ondas, os movimentos dos rebocadores podem ser considerados praticamente os únicos agentes geradores de tensões cíclicas em sua estrutura. Em contrapartida, na configuração de arraste de superfície, os movimentos dos rebocadores não possuem influência significativa no dano do CP (para o caso analisado).

• O dano em ambas as configurações analisadas são sensíveis à variação de altura da onda.

O dano do CP na configuração de arraste de superfície é, aproximadamente, proporcional à altura da onda.

• Maiores coeficientes hidrodinâmicos de arraste do BHR reduzem a fadiga no CP na região inicial e central da linha, em ambas as configurações de arraste analisadas. Esse fenômeno ocorre devido ao aumento de dissipação de energia, que reduz a amplitude de movimentos e a variação de tensão, além de aumentar a tração horizontal no inicio do BHR. Ou seja, coeficientes de arrasto elevado tendem a reduzir o dano à flexão no início do BHR, mas demandam maior potência de tração do rebocador líder.

• Na configuração de arraste profundo, a diminuição significativa do dano no fim do CP quando o valor do Cd é reduzido é resultado do aumento da força de tração nessa região, pois, quanto menor o Cd, maior é sua tração horizontal no fim da linha (próximo ao BA) e menor no inicio (próximo ao TA) devido à variação a resistência friccional contraria a direção do arraste. Ou seja, é confirmado que, quanto menor a força horizontal na linha, maior o dano do CP nessa região.

• O dano por fadiga de onda na configuração de arraste profundo é mais sensível às variações de parâmetros de arraste que a configuração de arraste de superfície. Isso é um ponto positivo para a operação, pois o arraste de superfície ocorre dentro da janela operacional, ou seja, pode ocorrer em condições ambientais amenas. O arraste profundo envolve maiores incertezas quanto ao carregamento ambiental. Com isso, é mais fácil reduzir o dano no arraste profundo realizando alterações da configuração de reboque. É importante lembrar que as análises de sensibilidade foram realizadas apenas com o caso de carregamento que apresentou o maior dano em cada configuração de arraste.

Como conclusão referente à fadiga de onda em dutos rígidos de grandes comprimentos durante sua operação de arraste, pode-se generalizar os seguintes resultados:

• A seleção adequada da configuração de arraste é de extrema importância, pois a fadiga devido à onda na estrutura do duto pode variar consideravelmente com a modificação de parâmetros simples, como comprimento da amara e distância entre rebocadores.

• O dano na configuração de arraste profundo é muito sensível aos movimentos dos rebocadores, o que pode ser amenizado com o desenvolvimento de dispositivos para desacoplar a linha arrastada dos movimentos dos rebocadores.

Foi considerado um número razoável de casos de carregamentos e os resultados das análises foram satisfatórios para uma etapa preliminar de estudo de fadiga ou um estudo na fase conceitual, que ainda precisa ser desenvolvidos mais detalhadamente em etapas seguintes. Com isso, pode-se considerar que o mais importante dessa dissertação, que é estudar o comportamento de fadiga durante o arraste do BHR, foi atingido.