Em 2013, o LACEO foi responsável pela realização de um conjunto de análises estruturais do casco da primeira Boia de Sustentação de Risers (BSR), o qual foi modelado através do método dos elementos finitos. As análises elaboradas pelo laboratório levaram em consideração todas as placas e almas dos girders, representadas por elementos de casca, e as mesas dos girders e enrijecedores, representados por elementos de pórtico espacial.

Foram desenvolvidos dois modelos estruturais, um representativo da Boia Norte deSapinhoá e um representativo da Boia Sul de Sapinhoá. Cada um dos modelos apresentaaproximadamente 2 milhões de equações, com elevado refinamento da malha de elementos finitos.

 

Os casos de carregamento considerados são uma combinação das cargas de:

  • Pressão hidrostática e lastro, associadas a cada uma das 3 posições que a boia pode assumir (Posição Nominal, Set Up, Set Down).
  • Risers e jumpers, associadas a cada uma das 3 condições de projeto (Operacional, Extrema, Acidental).
  • Peso próprio.

 

Para viabilizar a realização das análises de tensões admissíveis e de flambagem dos painéis enrijecidos, componentes da estrutura das boias, foi necessário o desenvolvimento de um procedimento automatizado em um programa computacional gerado especialmente para este projeto.

O programa desenvolvido apresenta um BSR - casco 2.jpgmódulo para a realização das análises de tensões admissíveis, capaz de realizar a leitura direta dos arquivos de saída do programa ANSYS, efetuar as comparações dos valores de tensões com os admissíveis e gerar relatórios automáticos.

O módulo de análise de flambagem dos painéis enrijecidos foi desenvolvido com base no programa BUCKAN, desenvolvido pelo LACEO/COPPE/UFRJ em parceria com a Petrobras.

No total, aproximadamente 56.000 análises de flambagem foram realizadas para as duas boias.