Navio Plataforma tipo FPSO
Universidade Universida de Estadual Estadual da Zona Oeste Oeste - UEZO Disciplina: Embarcações Especiais Alunos: Flávio Masson Flávio Henrique Carolina Santos Anderson Batista
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Floating Production Storage Offloading
Conversão dos tipos de navio em petroleiro; Um FPSO consiste em uma unidade estacionária de produção que utiliza um navio ancorado, o qual suporta no seu convés uma planta de processo que faz o armazename armaz enamento nto do óleo produzido e perm permite ite o esco escoamen amento to da pr prod oduç uçãão par araa ou outr troo nav avio io,, cha ham mado alilivvia iado dor, r, que perio ioddic icaamente é amarrado no FPSO para receber e transportar o óleo até os terminais petrolíferos.
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Floating Production Storage Offloading Atualmente, os sistemas flutuantes de produção abrange uma grande quantidade de profundidade de água e ambientes. Existem quatro tipos principais de FPS foram desenvolvidos em diferentes partes do mundo: - Floating production, storage, and offloading vessel (FPSO) – unidade flutuante de produção, armazenamento e transferência; - Floating production submersibles (FPSS) – unidade flutuante de produção submersível; - Tension legs platforms (TLPs) – plataformas flutuantes com sistema de ancoragem; - Spars. No Brasil, atualmente, um dos principais tipos de plataforma utilizado para a produção de óleo são as unidades do tipo FPSO. 3
Desenvolvimento dos FPSO’s
A primeira unidade de produção flutuante a operar em águas brasileiras foi a unidade marítima P-34. Originalmente a unidade P-34 era um navio petroleiro, batizado de “Presidente Juscelino”, construído no estaleiro de Verolme na Holanda. No ano de 1976, foi convertido em unidade de processamento e produção entrando em operação em 1979 no campo de Garoupa na Bacia de Campos com uma lâmina d’água de 100 (cem) metros.; Avanço da tecnologia e necessidade de exploração; Os FPSO’s não são, normalmente, projetados para instalação permanente, sendo, a possibilidade de movimentação para outra locação ao término da exploração de uma reserva, uma vantagem desta tecnologia.
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Função A função mais importante de um FPSO é processar o óleo e gás através da planta de processo instalada em seu convés principal. Esta planta de produção normalmente consiste em sistemas de processo, controle, segurança e equipamentos, incluindo sistemas auxiliares, para processamento da mistura óleo e gás importada dos poços de produção ou, um alguns casos, recebida de outras unidades de produção. 5
Modelos de FPSO
FPSO Box (Fixo);
FPSO baseado em Monocoluna;
PD FPSO ( Desconectável);
FPSO LPG (Gás liquefeito).
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FPSO Box Shaped
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FPSO baseado em Monocoluna
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Posicionamento Dinâmico (Dynamic Positioning - DP) Os navios com Posicionamento Dinâmico ( Dynamic Positioning - DP) são dotados de propulsores complementares para auxiliar durante as manobras de aproximação e na manutenção de posição. Estes propulsores são geralmente do tipo tunnel thruster , que são propulsores inseridos em um túnel transversal (bombordo-boreste) no casco ou azimutais, que ficam expostos sob o casco e podem girar 360o (durante a navegação estes propulsores azimutais são recolhidos ou rebatidos no casco).
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PD FPSO ( Desconectável) FPSO que navegam (uso de turret desconectável):
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LPG FPSO
A plataforma Sanha foi a primeira FPSO de Gás Liquefeito de Petróleo.
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Vantagens
As maiores vantagens dos sistemas do tipo FPSO são: Grande versatilidade na escolha do tipo do navio a ser usado e facilidade de instalação e recolocação; Integração, dentro de um único sistema, de todas as funções necessárias à produção e processos, armazenamento e posterior descarregamento do óleo para um navio aliviador; Área livre com grandes dimensões, facilitando o arranjo dos equipamentos de produção e utilidades; Simplicidade de construção, com inúmeros estaleiros habilitados em todo o mundo; Grande disponibilidade de volume de tanque para armazenamento da produção; Custo de investimento reduzido e curto prazo entre o projeto e o início da produção, principalmente no caso de conversão de navios existentes; Riscos de vazamento de óleo equiparados aos de outras unidades marítimas, tais como: semissubmersíveis, FSO, dentre outras. 12
Desvantagens
As principais desvantagens dos sistemas tipo FPSO são: Grande amplitude de movimentos, quando comparado com plataformas semissubmersíveis, no caso de condições ambientais extremas; Redução periódica da capacidade de armazenamento para a realização de inspeções na estrutura do casco; Risco de vazamentos durante as operações de transferência para navios aliviadores; 13
onversão “Depena do navio petroleiro”
Retirada das máquinas do sistema de propulsão; Criação dos pontos fortes, afim de instalar a planta de produção; Sistemas de tubulação (Gás / Óleo / Água); Instalações dos módulos de produção ( Separação / Tratamento / Compressão e Geração).
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Esquematização da planta Utilidades Geração Compressão Processo Acomodação/Office EPC (Conversão + Integração)
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Planta Navio FPSO
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Sistema de Ancoragem Quanto ao sistema de ancoragem destas plataformas, há dois tipos mais comuns que são a amarração através de um ponto único a partir de um turret e a amarração em múltiplos pontos do casco (“spread mooring”). Para as plataformas que operam com o sistema de amarração por turret, o casco tem a liberdade de sofrer rotação em torno do eixo do turret possibilitando o alinhamento do casco com a força resultante entre o vento, a correnteza e as ondas. Entretanto, em situações transientes podem receber as ondas de direções desfavoráveis. Já as plataformas com amarração em vários pontos do casco possuem pouca liberdade de se alinhar com a força resultante entre o vento, as ondas e a correnteza. Portanto, estão sujeitas à direção de incidência de ondas não controlável. Por isso, do ponto de vista operacional pode ocorrer interrupções na produção por conta de movimentos com amplitudes excessivas. 17
Impacto no Layout Submarino
Turret: pequeno impacto pois as linhas podem vir de todas as direções (o impacto fica por conta das âncoras). O turret tem maior limitação para o recebimento de um grande número de risers. Spread Mooring e DICAS: existe maior impacto no arranjo devido ao fato da maioria das linhas entrarem pelas laterais do navio. Semisub: semelhante ao turret (exceto limitação devido ao número de risers) . No caso de não existência de oleoduto de exportação, existe maior impacto que o turret, devido a interligação com o FSO. 18
Turret A amarração com turret (torreta), consiste em um sistema de amarração cujas linhas de ancoragem e os risers estão conectados ao turret , que é um sistema dotado de mancais que permitem que este fique solidário ao solo marinho, viabilizando a chegada dos risers e linhas de ancoragem, e o navio gire ao seu redor, alinhando-se à resultante das condições ambientais. O óleo é transferido do turret para o navio através de tubulações dotadas de destorcedores (swivels ).
TURRET INTERNO
TURRET EXTERNO
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RISERS Trecho de linha de fluxo responsável pela condução do fluido de produção desde o leito marinho até à plataforma de produção.
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FPSO
Unidade Estacionária
Ancorada
Desafio: Reduzir os movimentos Soluções para Ancoragem:
Ponto Único (Single Point Mooring)
Distribuída (Spread Mooring)
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Informações técnicas de uma plataforma de referência
Comprimento Total 346.2 m Comprimento entre Perpendiculares 333.9 m Boca 57.3 m Pontal 28.5 m Calado de Operação 16.0 m Velocidade de Trânsito 10 nós
Dimensões do Tanque de Estabilização Comprimento 35.0 m 22 Boca 26.9 m
Escoamento da Produção A transferência do óleo produzido por uma FPSO depende do tipo de unidade. Para as FPSO’s sem armazenamento do óleo produzido (SS, TLP, etc), a produção tem que ser continuamente escoada, seja por um oleoduto seja para um Terminal Oceânico (TO). As FPSO’s com armazenamento, por sua vez, são seu próprio TO. A transferência por oleoduto tem o menor custo operacional porém maior investimento inicial e menor flexibilidade operacional, pois uma vez fixado seu diâmetro, a vazão máxima de escoamento também está determinada e o ponto de entrega do óleo em terra é fixo. A transferência por navio aliviador tem menor investimento inicial porém maior custo operacional. A flexibilidade operacional também é maior, pois podemos aumentar a frequência de alívio ou o tamanho do aliviador e também entregar o óleo em qualquer terminal petrolífero no Brasil ou no exterior.
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A operação denominada offloading , é feita através de navios aliviadores de até 30.000 toneladas de porte bruto, que periodicamente acorrem à unidade e que ficarão atracados pela proa da mesma, a 30 metros de distância, em processo denominado in- tandem.
A transferência do produto entre as duas embarcações será realizada através de mangote flutuante flexível de 12 polegadas de diâmetro com 360 metros de comprimento. Este mangote é dotado, nas duasextremidades, de válvulas automáticas de engate rápido, que somente podem ser abertas depois de devidamente conectadas a seus respectivos flanges fixos, existentes nas duas embarcações, não permitindo assim, vazamentos por ocasião das conexões e desconexões, mesmo porque, ao final do processo de alívio, todo o conteúdo do mangote (água de lavagem) permanece retido por essas válvulas. Os navios aliviadores serão conectados ao FPSO numa periodicidade de 15 dias, em média, buscando a transferência do óleo armazenado, em operação que leva aproximadamente 31 horas.
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Sistemas de alívio – Offloading systems 1) Side by Side
Standard Tanker
2) Tandem
Tug Spread or Turret Moored 3) CALM
Spread Moored
Standard Tanker
Tug
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Esquematização de Escoamento da Produção FPSO
Navio Aliviador
m 0 5 3 . 1 a 0 4 2 . 1 e d A D L
Poços: . 15 produtores . 7 injetores Sistema de Escoamento e Tratamento
Ancoragem
Linhas de poços produtores Linhas de poços injetores Gasoduto flexível
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Sistema de propulsão, manobra e governo do aliviador
Thruster Azimutal de proa
Leme de alta performance Thruster de túnel na proa 27
Referências O complemento foi por meio de arquivos pessoais.
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