Estudo da susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão : fadiga do aço API X65 aspergido termicamente utilizado em componentes offshore

Aços de alta resistência mecânica, aspergidos termicamente, são os materiais mais adequados para garantir o bom desempenho de certos componentes de plataformas offshore, expostos a situações severas de carregamento em água do mar. A literatura apresenta vários estudos relativos ao efeito combinado entre esforços mecânicos e o meio agressivo, em aços de alta resistência, entretanto, poucos avaliam o desempenho desses aços aspergidos metalicamente. A susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão-fadiga, de um aço de alta resistência mecânica aspergido termicamente, empregado em componentes de plataformas offshore, foi avaliada mediante as técnicas de ensaio de tração com baixa taxa de deformação, ensaio de fadiga por flexão em três pontos e metalografia da fratura. Os ensaios foram realizados em água do mar sintética ao potencial de corrosão e à um potencial catódico, utilizando-se amostras de aço revestidas termicamente com zinco e alumínio pelo processo de aspersão com plasma spray. O comportamento de amostras ensaiadas ao ar foi usado como parâmetro para avaliação do desempenho do aço em água do mar. Os resultados obtidos indicam que o aço revestido é susceptível à corrosão sob tensão e à corrosão fadiga em água do mar, sendo que o mecanismo de fragilização envolve a ruptura prematura dos revestimentos e a participação do hidrogênio.

Estratégia de manutenção de equipamentos elétricos em unidades offshore de produção de petróleo e gás baseada na filosofia de operações integradas.

A função Manutenção é extremamente relevante para garantir o cumprimento do planejamento da produção de óleo e gás natural de uma unidade marítima de produção, pois impacta diretamente na eficácia do processo produtivo. Quando se trata de uma instalação offshore, a manutenção passa a ser ainda mais importante, pois falhas em equipamentos e sistemas industriais podem, além de causar perdas econômicas, causar graves acidentes às pessoas e ao meio ambiente. Gerir a manutenção de uma planta industrial flutuante, localizada a 300 quilômetros da costa, como no caso daquelas localizadas nos campos do pré-sal brasileiro, é uma tarefa que requer a aplicação das técnicas mais modernas de gerenciamento de manutenção e processos de trabalho ágeis e dinâmicos para garantir o suporte técnico adequado a partir de instalações localizadas em ambientes onshore. Neste contexto, esta tese tem como objetivo avaliar e propor uma metodologia para definição da estratégia de manutenção a ser implementada em novas unidades de produção de petróleo e gás natural destinadas a operar em ambiente offshore. Esta metodologia, pautada na manutenção centrada em confiabilidade, tem como objetivo garantir que a estratégia de manutenção, além de garantir a máxima disponibilidade e eficiência dos equipamentos e sistemas, também seja compatível com a filosofia das Operações Integradas, recentemente desenvolvida pela indústria norueguesa de exploração e produção de petróleo para otimizar a produção de seus campos que já estão em fase de amadurecimento. Dessa forma, este trabalho contribuirá para que, com base na metodologia proposta para definição da estratégia de manutenção, novas plataformas de petróleo e gás natural possam operar com ainda mais segurança e eficiência, garantindo o melhor aproveitamento possível das reservas de petróleo. Este trabalho inclui uma análise de custos simplificada para os estudos de caso propostos, não fazendo parte do escopo do trabalho uma análise de custos detalhada para toda instalação.

Avaliação da vida em fadiga de ganchos

O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento em fadiga de um gancho reduzido do tipo empregado como conector/desconector para plataformas flutuantes de extração de petróleo. Ganchos são componentes mecânicos muito utilizados em aplicações industriais e dimensionados segundo os critérios da mecânica estática. A sua utilização em estruturas offshore é recente e requer a avaliação de seu desempenho em fadiga. A influência de tensões residuais compressivas na seção mais solicitada do gancho foi avaliada nos ensaios. Estas tensões foram geradas por um teste de carga que implica em um esforço de tração que ultrapassa o limite elástico do material. A região da superfície do gancho que sofreu deformação plástica fica comprimida pelo restante do material do gancho carregado no regime elástico que tenta retornar. O mesmo efeito é observado na autofretagem de tubos ou shot peening de componentes aeronáuticos. Foram utilizados ganchos DIN 0.12, que apresentam dimensões reduzidas, para a caracterização mecânica através de ensaios de fadiga e a determinação da curva de Wöhler. Esses ensaios envolveram a comparação entre os ganchos que sofreram a carga de pré-teste (com tensões residuais) e os que não sofreram. Também foi avaliada a influência de defeitos de fundição na vida em fadiga dos ganchos. Os ganchos foram caracterizados metalurgicamente através de análise microestrutural e tamanho de grão ASTM utilizando-se Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura. Foram efetuadas medições de tensões residuais através do Método do Furo em ganchos instrumentados com extensômetros resistivos elétricos. As tensões residuais compressivas induzidas pelo teste de carga tiveram grande influência nos testes de fadiga, aumentando a performance dos ganchos e assegurando sua integridade estrutural.

A control and automation system for wave basins

This paper presents the new active absorption wave basin, named Hydrodynamic Calibrator (HC), constructed at the University of São Paulo (USP), in the Laboratory facilities of the Numerical Offshore Tank (TPN). The square (14 m 14 m) tank is able to generate and absorb waves from 0.5 Hz to 2.0 Hz, by means of 148 active hinged flap wave makers. An independent mechanical system drives each flap by means of a 1HP servo-motor and a ball-screw based transmission system. A customized ultrasonic wave probe is installed in each flap, and is responsible for measuring wave elevation in the flap. A complex automation architecture was implemented, with three Programmable Logic Computers (PLCs), and a low-level software is responsible for all the interlocks and maintenance functions of the tank. Furthermore, all the control algorithms for the generation and absorption are implemented using higher level software (MATLAB /Simulink block diagrams). These algorithms calculate the motions of the wave makers both to generate and absorb the required wave field by taking into account the layout of the flaps and the limits of wave generation. The experimental transfer function that relates the flap amplitude to the wave elevation amplitude is used for the calculation of the motion of each flap. This paper describes the main features of the tank, followed by a detailed presentation of the whole automation system. It includes the measuring devices, signal conditioning, PLC and network architecture, real-time and synchronizing software and motor control loop. Finally, a validation of the whole automation system is presented, by means of the experimental analysis of the transfer function of the waves generated and the calculation of all the delays introduced by the automation system.

Modelo tridimensional em elementos finitos para a análise de cabo umbilical STU submetido ao carregamento de crushing.

Este trabalho desenvolve e apresenta um modelo tridimensional em elementos finitos de um cabo umbilical do tipo STU (Steel Tube Umbilical) utilizado na extração offshore de petróleo. Tal modelo é utilizado para estudar o carregamento de crushing, que é imposto ao cabo umbilical pelas sapatas do tensionador durante o seu lançamento, de modo a obter de forma detalhada a distribuição de tensões nos componentes do núcleo, com foco nos tubos de aço utilizados para o transporte de fluidos. A metodologia empregada no desenvolvimento do modelo é descrita detalhadamente ao longo do trabalho, de forma que possa vir a ser utilizada no estudo de outras configurações de cabos umbilicais. O modelo elaborado é utilizado (i) como paradigma para a validação de um modelo bidimensional, que visa analisar o mesmo problema de forma mais simples e rápida, e (ii) para o estudo do comportamento das tensões nos tubos de aço na região de transição de entrada/saída da sapata. Na comparação entre os modelos bi e tridimensional, o trabalho conclui pela validade do modelo bidimensional na avaliação das tensões nos tubos de aço resultantes do carregamento de crushing, na região central do cabo. O estudo realizado na região de transição de entrada/saída da sapata permitiu verificar que ocorre um aumento dos níveis de tensão nos tubos de aço nessas regiões de transição, com redistribuição do campo de tensões após plastificação.

Amarração de plataformas offshore flutuantes com cabos de poliéster

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas

Estudo da porção offshore da bacia do Benin e o seu potencial no armazenamento de hidrocarbonetos, margem equatorial africana

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Dimensionamento e análise numérica de cascas de concreto armado para aplicações em plataformas offshore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Exporting educational services : an Australian university’s experience in delivering offshore project management programs

Increasingly, Australian universities are facing the challenges of global education. While overseas students studying in Australia provide the primary source of export earnings for educational institutions, a number of institutions, including QUT, are also involved in international trade in educational services by providing services offshore. This paper discusses driving forces behind moves by Australian universities to enter the international education market. It then briefly describes Queensland University of Technology’s internationalisation strategy. The paper concludes with a case study describing how the School of Construction Management has pioneered the development of offshore courses at QUT. The introduction of the Master of Project Management and Graduate Diploma of Project Management programs in Singapore in November 1993 represented QUT’s first experience in this area. With the experience of 18 months of operation, the School now has the opportunity to reflect on the outcomes of this venture and consider future options.

Access to protection for 'Offshore Entry Persons' aka asylum seekers

In 2001, amendments to the Migration Act 1958 (Cth) made possible the offshore processing of protection claims. The same amendments also foreshadowed the processing of claims by ‘offshore entry persons’ in Australia according to non-statutory procedures. After disbanding offshore processing the then Rudd Labor Government commenced processing of protection claims by ‘offshore entry persons’ in Australia under the Refugee Status Assessment process (RSA). The RSA process sought to substitute well established legislative criteria for the grant of a protection visa, as interpreted by the courts, with administrative guidelines and decision-making immune from judicial review. This approach was rejected by the High Court in the cases M61 and M69. This article analyses these developments in light of Australia’s international protection obligations, as well as considering the practical obstacles that continue to confront offshore entry persons as they pursue judicial review of adverse refugee status determinations after the High Court’s decision.

Eruption of Soufrière Hills (1995–2009) from an offshore perspective : insights from repeated swath bathymetry surveys

This contribution provides an analysis of the 1995–2009 eruptive period of Soufrière Hills volcano (Montserrat) from a unique offshore perspective. The methodology is based on five repeated swath bathymetric surveys. The difference between the 2009 and 1999 bathymetry suggests that at least 395 Mm3 of material has entered the sea. This proximal deposit reaches 95 m thick and extends ∼7km from shore. However, the difference map does not include either the finer distal part of the submarine deposit or the submarine part of the delta close to the shoreline. We took both contributions into account by using additional information such as that from marine sediment cores. By March 2009, at least 65% of the material erupted throughout the eruption has been deposited into the sea. This work provides an excellent basis for assessing the future activity of the Soufrière Hills volcano (including potential collapse), and other volcanoes on small islands.

Timing and emplacement dynamics of newly recognised mass flow deposits at ~ 8–12 ka offshore Soufrière Hills volcano, Montserrat : how submarine stratigraphy can complement subaerial eruption histories

This contribution describes two mass movement deposits (total volume ~0.5 km3) identified in seven marine cores located 8 to 15 km offshore southern Montserrat, West Indies. The deposits were emplaced in the last 35 ka and have not previously been recognised in either the subaerial or distal submarine records. Age constraints, provided by radiocarbon dating, show that an explosive volcanic eruption occurred at ca 8–12 ka, emplacing a primary eruption-related deposit that overlies a large (~0.3 km3) reworked bioclastic and volcaniclastic flow deposit, formed from a shelf collapse between 8 and 35 ka. The origin of these deposits has been deduced through the correlation of marine sediment cores, component analysis and geochemical analysis. The 8–12 ka primary volcanic deposit was likely derived from a highly-erosive pyroclastic flow from the Soufrière Hills volcano that entered the ocean and mixed with the water column forming a water-supported density current. Previous investigations of the eruption record suggested that there was a hiatus in activity at the Soufrière Hills volcano between 16 and 6 ka. The ca 8–12 ka eruptive episode identified here shows that this hiatus was shorter than previously hypothesised, and thus highlights the importance of obtaining an accurate and completemarine record of events offshore from volcanic islands and incorporating such data into eruption history reconstructions. Comparisons with the submarine deposit characteristics of the 2003 dome collapse also suggests that the ~8–12 ka eruptive episode was more explosive than eruptions from the current eruptive episode.

Timing, origin and emplacement dynamics of mass flows offshore of SE Montserrat in the last 110 ka : implications for landslide and tsunami hazards, eruption history, and volcanic island evolution

Mass flows on volcanic islands generated by volcanic lava dome collapse and by larger-volume flank collapse can be highly dangerous locally and may generate tsunamis that threaten a wider area. It is therefore important to understand their frequency, emplacement dynamics, and relationship to volcanic eruption cycles. The best record of mass flow on volcanic islands may be found offshore, where most material is deposited and where intervening hemipelagic sediment aids dating. Here we analyze what is arguably the most comprehensive sediment core data set collected offshore from a volcanic island. The cores are located southeast of Montserrat, on which the Soufriere Hills volcano has been erupting since 1995. The cores provide a record of mass flow events during the last 110 thousand years. Older mass flow deposits differ significantly from those generated by the repeated lava dome collapses observed since 1995. The oldest mass flow deposit originated through collapse of the basaltic South Soufriere Hills at 103-110 ka, some 20-30 ka after eruptions formed this volcanic center. A ∼1.8 km3 blocky debris avalanche deposit that extends from a chute in the island shelf records a particularly deep-seated failure. It likely formed from a collapse of almost equal amounts of volcanic edifice and coeval carbonate shelf, emplacing a mixed bioclastic-andesitic turbidite in a complex series of stages. This study illustrates how volcanic island growth and collapse involved extensive, large-volume submarine mass flows with highly variable composition. Runout turbidites indicate that mass flows are emplaced either in multiple stages or as single events.

Emplacement of pyroclastic deposits offshore Montserrat : insights from 3D seismic data

During the current (1995-present) eruptive phase of the Soufrière Hills volcano on Montserrat, voluminous pyroclastic flows entered the sea off the eastern flank of the island, resulting in the deposition of well-defined submarine pyroclastic lobes. Previously reported bathymetric surveys documented the sequential construction of these deposits, but could not image their internal structure, the morphology or extent of their base, or interaction with the underlying sediments. We show, by combining these bathymetric data with new high-resolution three dimensional (3D) seismic data, that the sequence of previously detected pyroclastic deposits from different phases of the ongoing eruptive activity is still well preserved. A detailed interpretation of the 3D seismic data reveals the absence of significant (> 3. m) basal erosion in the distal extent of submarine pyroclastic deposits. We also identify a previously unrecognized seismic unit directly beneath the stack of recent lobes. We propose three hypotheses for the origin of this seismic unit, but prefer an interpretation that the deposit is the result of the subaerial flank collapse that formed the English's Crater scarp on the Soufrière Hills volcano. The 1995-recent volcanic activity on Montserrat accounts for a significant portion of the sediments on the southeast slope of Montserrat, in places forming deposits that are more than 60. m thick, which implies that the potential for pyroclastic flows to build volcanic island edifices is significant.