Leandro Tibúrcio Gomes
Título
EQUAÇÕES PARA CÁLCULO DE TRAÇÕES E CURVATURAS EXTREMAS NO TOPO DE RISERS FLEXÍVEIS BASEADAS EM REGRESSÃO SIMBÓLICA
Resumo
Dutos flexíveis são compostos por diversas camadas sobrepostas de polímeros e metais. Eles apresentam um número considerável de possíveis modos de falha, que demandam elevado custo computacional para realização de análises dinâmicas requeridas no seu projeto. Esse custo pode tornar as fases iniciais de um projeto muito dificultosas, especialmente quando se considera que informações definitivas necessárias para a realização de análises dinâmicas podem não estar totalmente disponíveis. A variação dos dados de entrada, consequente dessa incerteza ou até mesmo causada pelos próprios resultados de análises já realizadas, pode tornar mais vantajoso o uso de expressões que permitam uma análise rápida dos esforços de projeto, com certa margem de erro, ao invés de uma análise mais acurada e complexa.
A análise de cargas extremas é fundamental para avaliação de alguns modos de falha, sendo objetivo desse trabalho propor expressões analíticas simplificadas capazes de calcular duas grandezas importantes nessa análise, que são a tração máxima no topo do riser e o raio de curvatura mínimo na região do enrijecedor de curvatura. As expressões propostas foram obtidas por meio de regressão simbólica para risers flexíveis na configuração lazy wave, instalados em FPSOs com ancoragem distribuída (spread mooring) aproados entre as direções S e SSW, submetidos a condições ambientais em um local específico da costa brasileira.
Abstract
Flexible risers are composed of several overlapping layers of polymers and metals. They present a considerable number of possible failure modes, which require high computational cost for conducting dynamic analyses necessary for their design. This cost can make the initial phases of a project very challenging, especially when considering that definitive information required for dynamic analyses may not be fully available. The variation in input data, resulting from this uncertainty or even caused by the results of analyses already conducted, may make it more advantageous to use expressions that allow for a quick analysis of the design loads, with some margin of error, rather than a more accurate and complex analysis.
Extreme loads analysis is essential for evaluating certain failure modes. This work objective is to propose simplified analytical expressions capable of calculating two quantities determined in this analysis: the maximum tension at the top of the riser and minimum curvature radius in bend stiffener region. The proposed expressions were obtained through symbolic regression for flexible risers in lazy wave configuration, installed on FPSOs with spread mooring systems oriented between the S and SSW directions, subjected to environmental conditions at a specific location off the Brazilian coast.
