Desenvolvimento De Uma Ferramenta Para Dimensionamento De Linhas De Ancoragem Em Catenária Para Estruturas Flutuantes

Abstract

Apresenta-se neste trabalho um estudo referente ao comportamento estático de um sistema de ancoragem constituído por linhas homogenias dispostas em catenária inelástica. O trabalho inicia-se com uma revisão bibliográfica acerca da modelagem e solução do problema da catenária inelástica, além de descrever os principais materiais e critérios utilizados no projeto de sistemas de ancoragem de plataformas de petróleo. A seguir, enuncia-se o problema de projeto associado a ancoragem de plataformas utilizando-se múltiplas linhas espalhadas (spread mooring), o qual analisa o equilíbrio do sistema no plano de linha água quando este é sujeito a múltiplas forças ambientais. O desenvolvimento realizado utiliza-se de modelagem analítica e ferramentas computacionais do tipo MatLab para a implementação do modelo de otimização cuja resolução permite obter a posição de equilíbrio do sistema, dado um conjunto de linhas homogenias e um força ambiental externa. Por fim, apresenta-se a modelagem, resolução e análise paramétrica de um sistema de ancoragem composto de duas linhas homogenias diametralmente opostas dispostas em catenária inelástica. Os resultados obtidos são consistentes com o comportamento descrito na literatura e permitem que a pesquisa prossiga para a análise de sistemas compostos de n linhas.

This paper presents a study concerning the static behavior of an anchorage system consisting of homogeneous lines arranged in inelastic catenary. The work begins with a literature review about the modeling and solution of the inelastic catenary problem, and describes the main materials and criteria used in the design of oil rig mooring systems. The following is the design problem associated with platform anchoring using multiple spread mooring lines, which analyzes the system equilibrium in the waterline plane when it is subjected to multiple environmental forces. The developed development uses analytical modeling and MatLab computational tools to implement the optimization model whose resolution allows to obtain the equilibrium position of the system, given a set of homogeneous lines and an external environmental force. Finally, we present the modeling, resolution and parametric analysis of an anchor system composed of two diametrically opposed homogeneous lines arranged in inelastic catenary. The results obtained are consistent with the behavior described in the literature and allow the research to proceed for the analysis of systems composed of n lines.