A análise de fadiga de risers flexíveis tem se constituído ao longo dos anos, especialmente no caso brasileiro, uma das grandes dificuldades a serem superadas para viabilização deste tipo de duto como solução de escoamento de óleo e gás. A premência de se buscar métodos robustos e rápidos para cálculo e verificação deste tipo de estrutura é explicada pelo número de linhas flexíveis instaladas no Brasil e pela relativa complexidade existente na análise deste tipo de estrutura. Atualmente, os risers flexíveis são majoritariamente utilizados como opção para escoamento de Petróleo & Gás no Brasil, região na qual existe o maior número de linhas flexíveis instaladas no mundo.
Especificamente no caso do brasileiro, a análise de fadiga de linhas submarinas ou mesmo de toda estrutura instalada na Bacia de Campos e Santos tende a ser importante pela característica dos mares reinantes nestas regiões. Sob o ponto de vista anual, costuma-se caracterizar os mares atuantes como sendo um conjunto de estados de mar de 3 horas de duração, possuindo cada um individualmente um valor significativo de altura de onda, período de pico ou cruzamento zero e espectro de elevações relacionado. Cada um dos estados de mar possui uma frequência de ocorrência que, na forma discreta, nada mais é que o número anualizado de sua ocorrência divido por 2920, número total de estados de mar em um ano.
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Função densidade de probabilidade conjunta de Hs e Tp
Considerando que a altura significativa reflete a intensidade das ondas, temos no Brasil uma relação entre altura e frequência de ocorrência que induz a um número relativamente alto de ciclos de tensões que podem levar a fadiga. As informações oceanográficas relativas às ondas que atuam em uma dada região durante o ano, altura significativa e período de pico ou cruzamento zero, costumam ser disponibilizadas em forma tabelas denominadas de diagramas de dispersão.
O LACEO desenvolve metodologia para construção de funções de probabilidade conjuntas para estas variáveis, o que permite uma simplificação das informações e a integração direta de respostas da estrutura, tais como a estatística de longo prazo das tensões e o cálculo de fadiga.
As análises estruturais realizadas para buscar parâmetros da resposta da estrutura a cada um dos valores discretos de Hs e Tp. são denominadas de curto prazo, normalmente sendo a parte mais custosa computacionalmente de todo o processo de cálculo.
O projeto WebFlex desenvolvido em conjunto com a PETROBRAS busca investigar e disponibilizar em ambiente interno a companhia métodos de análise que consideram a possibilidade de se linearizar o problema de cálculo de fadiga em linhas flexíveis, simplificando-o e permitindo levar maior rapidez a todo o processo de cálculo, e com isso tornar viável a sua disponibilização em um ambiente Web.