Estruturas de aço offshore: uma visão geral completa

O que é uma estruturas de aço offshore?

Estruturas offshore servem como infraestruturas essenciais para a exploração e extração de reservas offshore de petróleo e gás natural. O aumento nos preços globais do petróleo em 2008 levou a um aumento nos projetos de estruturas offshore. Uma estrutura offshore é um híbrido de projeto de estrutura de aço, projeto de porto e construção.

As estruturas offshore iniciais foram construídas usando madeira, com a primeira estrutura de perfuração de petróleo offshore conhecida estabelecida em 1887 perto de Santa Barbara, Califórnia. Esta estrutura era um cais básico de madeira equipado com um anel de perfuração para poços verticais no fundo do mar. Desenvolvimentos subsequentes incluíram projetos mais complexos apoiados por pilares de madeira, como os de Caddo Lake, Louisiana (1911), e Maracaibo, Venezuela (1927). Eventualmente, os pesquisadores perceberam que o tempo de vida desses primeiros projetos em Lagos e oceanos era limitado devido ao ataque de organismos marinhos.

Existem várias aplicações de estruturas offshore, como embarcações offshore, plataformas de perfuração (pontes, barreiras, decks, alojamentos, plataformas de processo), rampas ro-ro, cabeçotes, pontões, golfinhos, passarelas e estruturas submarinas.

A embarcação offshore atende a propósitos operacionais como exploração de petróleo e trabalhos de construção em alto mar. Ela fornece não apenas exploração e perfuração de petróleo, mas também o fornecimento de suprimentos necessários para unidades de escavação e construção localizadas em alto mar.

Existem quatro grupos principais de embarcações offshore:

1. Navios de exploração e perfuração de petróleo.

2. Embarcações de apoio offshore

3. Navios de produção offshore

4. Construção / embarcações para fins especiais.

Historicamente, a embarcação offshore foi projetada especificamente para apoiar a indústria offshore de petróleo e gás na década de 1950. Isso marcou a criação da indústria "Workboat". Ao longo dos anos, houve várias inovações avançadas em embarcações offshore. Existem vários fatores envolvidos na construção de embarcações offshore. O primeiro é o material primário usado, que é o aço. A segunda é a consideração no projeto, pois o projeto depende de onde será usado, por exemplo, se for uma embarcação de exploração de petróleo que inclui navios de perfuração, embarcações autoelevatórias, embarcações semissubmersíveis, barcaças offshore e plataformas flutuantes.

Cada embarcação possui um projeto específico que se adapta às demandas operacionais. Em seguida, estão os cálculos matemáticos especializados por engenheiros para determinar o tamanho ideal da frota e a combinação de embarcações, até mesmo as rotas e cronogramas semanais para manutenção de instalações offshore.. Essas são apenas algumas das descrições da construção. Claro, há etapas mais detalhadas e complexas que exigem experiência em arquitetura naval e engenharia marítima.

Nas estruturas offshore, existem instalações complexas utilizadas na extração de petróleo e gás da crosta terrestre. Alguns dos componentes são:

Some of the components are:

• Bridges - estes são os caminhos de pessoal e equipamento para transferência de materiais e facilitação da comunicação entre diferentes partes da instalação offshore. Existem interfaces como elétrica, instrumentação e interfaces de tubulação de uma plataforma para outra.

• Booms - eles são usados ​​para operações de resposta a derramamento de óleo para conter e desviar o óleo para longe de áreas sensíveis. Também pode ser parte de sistemas de elevação e manuseio.

• Decks - esta é a área de superfície plana no topo da estrutura onde a maioria das instalações estão localizadas. Aqui está a área de perfuração, instalações de processamento e alojamentos.

• Alojamentos - é aqui que a tripulação vive. Há dormitórios, áreas de jantar, instalações recreativas e, às vezes, também há instalações médicas.

• Skids de processo - são unidades pré-montadas que possuem um sistema de processo ou parte de um sistema de processo. Eles são frequentemente usados ​​na indústria de petróleo e gás para instalação e operação mais fáceis e leves. Pode incluir sistemas para separação de óleo e gás, tratamento de água, injeção química, etc.

  
  

O RoRo - abreviação de roll-on / roll-off - são as embarcações utilizadas para transportar cargas com rodas, como carros, caminhões e máquinas pesadas que são retiradas e colocadas usando suas próprias rodas ou veículos de plataforma. O navio RoRo, frequentemente chamado de rampa RoRo, é projetado para acomodar o peso e as dimensões dos vários veículos.

O projeto de rampas RoRo segue um código de prática específico, como o British Standard BS 6349-8:2007, que fornece diretrizes para rampas RoRo. Consiste geralmente em uma passarela metálica com dimensões adequadas a cada caso. É fixado ao solo e acionado por um mecanismo que lhe permite atingir uma posição de contacto adequada com o barco. Alguns desafios enfrentados pelos engenheiros na fabricação deste produto são o ambiente marinho hostil, portanto, a manutenção regular destes materiais e materiais resistentes à corrosão é necessária para garantir a longevidade das rampas.

Headstocks referem-se à estrutura de concreto no topo de um conjunto de estacas-pranchas que os mantêm juntos. Eles devem ser robustos o suficiente para suportar o ambiente marinho hostil e as cargas dinâmicas impostas por ondas, vento e correntes.

As estruturas offshore do tipo pontão, também conhecidas como Superfícies Flutuantes Muito Grandes (VLFSs), são ilhas artificiais usadas para vários propósitos, incluindo aeroportos flutuantes, pontes, quebra-mares, píeres e docas, instalações de armazenamento (petróleo e gás natural), usinas de energia eólica e solar e até mesmo habitação. Seu elemento básico é uma estrutura de caixa, apoiada na superfície da água, destinada à implantação em águas calmas, como uma enseada, lagoa ou porto. É suportado pela flutuabilidade na superfície do mar.

Materiais compostos de aço e concreto podem ser usados ​​para construir esta estrutura flutuante. Requisitos de segurança e resistência, condições de operação, etc. deve ser considerado. A estrutura offshore do pontão utiliza um sistema de amarração para mantê-lo na posição. Esses sistemas usam uma combinação de correntes de âncora pesadas e cabos de aço presos a âncoras no fundo do mar.

No contexto de estruturas offshore, o golfinho é um grupo de estacas dispostas juntas para atender a vários propósitos. Atua como um ponto de proteção ao longo do cais, via navegável ou costa, pois é o ponto de estabilização do cais, ponte ou estruturas semelhantes, como um ponto de amarração e base de auxílios à navegação. Geralmente contém várias estacas cravadas no fundo do mar ou no leito do rio, conectadas acima do nível da água para fornecer uma plataforma ou ponto de fixação. Os golfinhos também são usados ​​para proteção contra possíveis impactos de navios. Um exemplo notável do uso de um golfinho é a proteção da Ponte Sunshine Skyway, na foz da Baía de Tampa.

A passarela é um sistema de acesso especialmente projetado que pode fornecer aos trabalhadores acesso seguro e estável às instalações offshore. Ele conecta a embarcação ou plataforma à costa ou a outra embarcação, permitindo acesso seguro para pessoal, equipamento e suprimentos. Eles são projetados para neutralizar os movimentos de balanço multidimensionais do navio e manter o objeto de transferência estável. Um dos projetos bem-sucedidos foi o modelo dinâmico de uma passarela offshore sob carga dinâmica apresentado no Journal of Marine Science and Engineering. Houve um exame minucioso da equação para realizar o modelo matemático que foi verificado por simulação conjunta.

Estruturas submarinas são construções submarinas instaladas no fundo do mar para a fundação, suporte e proteção de equipamentos submarinos de processamento de petróleo e gás. O projeto e a análise destes envolvem análise estrutural, tubulação e análise de elementos finitos. Em um estudo de caso, os inventores usaram veículos operados remotamente (ROVs) para adaptar a infraestrutura submarina em profundidades de água de 450 pés ao largo de Trinidad e Tobago. Todas as instalações têm cálculos complicados documentados para análise.

Todos eles têm uma história ou origem que agora levou a várias inovações. A ESC Steel Structure é uma das empresas que possibilita a criação de projetos que resistem ao severo ambiente marinho. Na verdade, estamos prontos e temos experiência em conformidade com padrões internacionais como DNV, NACE, ISO, ANSI, ASME, BS, ASTM e AWS. Eles também têm vários projetos que comprovam a robustez dos materiais e da instalação que concluíram.

A ESC Steel Structures é líder global especializada na fabricação de estruturas offshore pesadas, atendendo a vários setores, incluindo marítimo em geral, energias renováveis ​​offshore e petróleo e gás. O grupo principal de engenheiros da empresa oferece coletivamente uma riqueza de conhecimento e experiência, entregando estruturas de aço de alto valor com serviço excelente e profissional. Suas aplicações abrangem embarcações offshore, plataformas de perfuração, rampas Ro-ro e estruturas submarinas, demonstrando sua versatilidade e adaptabilidade.

O uso de materiais da ESC Steel Structures na fabricação de estruturas offshore oferece vários benefícios. Seus materiais são conhecidos por sua alta resistência e durabilidade, tornando-os ideais para estruturas offshore que precisam suportar ambientes adversos.

Os materiais da ESC Steel Structures são resistentes à corrosão, o que é crucial considerando que as estruturas offshore estão constantemente expostas à água salgada. A utilização dos seus materiais pode levar a poupanças significativas em termos de custos de manutenção e reparação, contribuindo para a viabilidade económica das estruturas offshore.

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