Defesas de TCC e TESE – abril/2022
Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“CORRENTE DO BRASIL: UMA ANÁLISE DA SUA ESTRUTURA E VARIABILIDADE COM BASE NA LINHA DE MONITORAMENTO DE XBT DE ALTA DENSIDADE NOAA-AX97.”
Candidata:
Samantha Bárbara de Oliveira Cruz
BANCA EXAMINADORA
Professor Orientador (Presidente da Banca): Prof. Afonso de Morais Paiva, D.Sc.
Co-Orientador: Prof. Mauro Cirano, Ph.D.
Membros Convidados:
Prof. José Márcio Vasconcellos, DSc
Marlos Goes, D.Sc. (NOAA / Universidade de Miami)
Defesa Remota
Data: 27/04/2022 Horário: 09h
Sala virtual: https://us02web.zoom.us/j/85762798980?pwd=ekU3Qm5kNnR6RC8yc2pQVGZYUm5rZz09
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“ANÁLISE DE MANUSEIO DE DUTOS FLEXÍVEIS COM INTEGRIDADE COMPROMETIDA.“
Candidata:
Andreza Ribeiro Barbosa
BANCA EXAMINADORA
Presidente da Banca: Prof. Marcelo Igor Lourenço de Souza
Membros Convidados:
–
Defesa Remota
Data: 20/04/2022 Horário: 12h
Sala virtual: https://meet.google.com/eiz-shwh-bea
Resumo do Projeto:
Dado o cenário desafiador do setor de energia no Brasil, com o avanço da indústria do petróleo para exploração em lâminas d´água cada vez mais profundas, faz-se necessária a união de operadoras, instaladoras e centros de pesquisas na busca de novas tecnologias que tornem o negócio viável em termos técnicos e econômicos. Frente ao mercado cada vez mais competitivo, um ponto de extrema relevância é a preservação da integridade do produto. Um duto que apresenta um dano, durante o manuseio ou a instalação, acarretará perda operacional, retrabalho, custo e tempo para reparo. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo de caso para avaliar a integridade da estrutura de um duto flexível de 4”, sob cargas axiais, durante instalação de modo a verificar se possíveis danos podem trazer limitações aos sistemas de lançamento presentes nos navios PLSVs.
Palavras-chave: Dutos Flexíveis, Petróleo, PLSV, Integridade Estrutural, Elementos Finitos.
Abstract:
Due to challenging scenario of the energy industry in Brazil, with the exploration of oil industry in deeperwaters, it’s necessary to bring together operators, installer partners and research centers in the discovery for new technologies that make the business technically and economically viable. In the face of an increasingly competitive market, an extremely important point is the preservation of the product’s integrity. A pipe that is damaged during handling or installation will result in operational loss, rework, cost and time to repair. The present work aims to carry out a case study to evaluate the integrity of the structure of a 4″ flexible pipe, under axial loads, during installation in order to verify if possible damages can bring limitations to the laying systems present in PLSVs.
Keywords: Flexible Pipes, Petroleum, PLSV, Structural Integrity, Finite Elements
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“SISTEMA DE GESTÃO INTEGRADA NA PREVENÇÃO E RESPOSTA DE INCIDENTES EM UNIDADES DE PRODUÇÃO OFFSHORE.“
Candidato:
Matheus Freitas Cavalcanti
BANCA EXAMINADORA
Professora Orientadora (Presidente da Banca):
Profª. Marta Cecilia Tapia Reyes, D.Sc.
Membros Convidados:
Prof. Isaias Quaresma Masetti, D.Sc.
Prof. Prof. José Marcio Vasconcellos, D.Sc.
Enga. Silvia Ramscheid Figueiredo, M.Sc.
Defesa Remota
Data: 19/04/2022 Horário: 15 horas
Sala virtual: https://us02web.zoom.us/j/85068889997?pwd=cEY0dVZOZ3V4R3BjM2hnYVMvdjl2QT09
Resumo do Projeto:
O presente trabalho apresenta as principais características dos sistemas de gestão integrada em uso no setor de Óleo e Gás, mais especificamente em organizações que tem como projeto, construção, operação e manutenção de unidades de produção marinhas sua atividade fim. Através de uma construção teórica baseada em revisão bibliográfica e experiências no setor, é discutido o escopo e os elementos utilizados na gestão, principalmente em como o sistema aborda as demandas de segurança em uma realidade de aceitabilidade extremamente baixa dos riscos. O trabalho se vale ainda da análise de dois incidentes de FPSOs na costa brasileira para evidenciar as principais falhas de seu sistema de gestão que contribuíram para esses eventos. Propostas de intervenção nos sistemas são expostas com o objetivo de exemplificar a responsabilidade do sistema em garantir não só uma operação segura como a constante melhoria de seus processos. Por fim, ao longo de todo o trabalho, são apresentadas discussões sobre o impacto global na organização das práticas associadas ao sistema, isso é feito para evidenciar a multidisciplinaridade dos processos e a relação de dependência entre o produto final de um processo como entrada de outro.
Palavras-chave: Sistema de gestão Integrada, Óleo e Gás, Análise de Risco, Incidentes em Plataformas, Gestão de Processos.
Abstract:
The following work presents the main characteristics of the Integrated Management System (IMS) currently in use on the O&G sector, more specifically in organizations engaged in the design, construction, operation and maintenance of offshore production units. Through a theorical analysis based on publications and experience in the sector, the scope and the elements of the IMS are explored, mainly in how the system address the safety management in an environment of very low risk acceptability. The work also comprehends the analysis of two incidents with FPSOs in the Brazilian coast to clarify the main failures associated to the IMS that led to critical events. Process proposals are shown with the objective to exemplify the responsibilities of the system to guarantee not only a safe operation but also continuous improvement. Also, during the entire work, discussions on the global impacts for the organization on the explained practices are presented. This was done to highlight the multidisciplinary nature of the processes and the dependence relation between the output of a process and the input of another.
Keywords: Integrated Management System, Risk Analysis, Oil & gas, FPSO incidents, Process Management.
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“ANÁLISE DO COMPORTAMENTO HIDRODINÂMICO DE UM TUBO DE PERFURAÇÃO OFFSHORE SEM PROTEÇÃO DE RISER.“
Candidato:
Lucas Mesquita da Cruz Santos
BANCA EXAMINADORA
Professor Orientador (Presidente da Banca):
Prof. Paulo de Tarso Themistoles Esperança, D.Sc.
Membros Convidados:
Marcelo de Araújo Vitola, Ph. D.
Prof. Claudio Alexis Rodriguez Castilho, D. Sc.
Prof. Carlos Antônio Levi da Conceição, D. Sc.
Defesa Remota
Data: 18/04/2022 Horário: 16 horas
Sala virtual: http://meet.google.com/qcs-nyej-nwn
Resumo do Projeto:
Com a exploração de poços em ´aguas cada vez mais profundas, o método de perfuração riserless se mostra uma grande alternativa de redução de custo, ao não utilizar os pesados e espaçosos risers que protegem o tubo de perfuração. Assim, o presente estudo traz a proposta de simular computacionalmente o escoamento uniforme para Re = 105 ao redor de um tubo de perfuração, girando em 6 (seis) diferentes velocidades de rotação, sem a proteção de riser. Sabe-se que corpos rotativos submersos em escoamento uniforme sofrem com uma força paralela ao escoamento, conhecida como efeito Magnus, gerada devido `a influência que a rotação do corpo exerce no escoamento ao seu redor. Sabe-se ainda, que corpos cilíndricos submersos em escoamento uniforme estão sujeitos a vibrações induzidas por vórtices (VIV). Então, é apoiado nestas premissas, que se propõe aprofundar o conhecimento da hidrodinâmica envolvida em operações de perfuração do tipo riserless. O projeto então é divido nas seguintes etapas: (i) levantamento bibliográfico, em que se consulta diferentes trabalhos sobre este assunto com senso crítico; (ii) modelagem bidimensional, em que se representa o escoamento pretendido numericamente; (iii) validação do modelo, em que se compara os resultados com dados experimentais de outros estudos; e, finalmente, (iv) a simulação do tubo de perfuração girando sob o efeito de uma corrente uniforme. Ao final do estudo, os resultados encontrados apresentam semelhanças `as referências adotadas, apresentando desprendimento de vórtices para as rotações de α =0, 1 e 4. Para os demais valores de α analisados (2, 3, 5 e 6), não ´e observada a formação de vórtices de Von Karman. Além disso, o módulo da sustentação cresce proporcionalmente `a velocidade de rotação e uma forte região de recirculação presa ao cilindro vai se formando. Palavras-Chave: Efeito Magnus, CFD, VIV, Riser, Tudo de Perfuração
Abstract:
With the exploration of wells in increasingly deeper water, the riserless drilling method proving to be a great alternative for cost reduction, by not using the heavy and spacious risers which protect the drill pipe. The present study brings the proposal of simulating the uniform flow for Re = 105 around a drill pipe rotating for 6 (six) different rotation speeds, without the riser protection. It is known that rotating bodies submerged in uniform flow suffer from a force parallel to the flow, known as the Magnus effect, generated due to the influence that the rotation of the body exerts on the flow around it. It is also known that cylindrical bodies submerged in uniform flow are subject to vortex-induced vibrations (VIV). So, based on these premises, it is proposed to deepen the knowledge of the hydrodynamics involved in riserless drilling operations. The project is then divided into the following steps: (i) literature review, in which different works on this subject are consulted with a critical sense; (ii) twodimensional modeling, in which the intended flow is numerically represented; (iii) model validation, in which the results are compared with experimental data from other studies; and, finally, (iv) the simulation of the drill pipe rotating under the uniform current. At the study end, the results found are similar to the adopted references, showing vortex shedding for the rotations of α =0, 1 and 4. For the other analyzed values of α (2, 3, 5 and 6 ), the Von Karman vortices is not observed. Note that the lift modulus grows proportionally to the rotation speed and a strong recirculation region attached to the cylinder is formed. Key-words: Magnus Effect, CFD, VIV, Riser, Rotating Drill Pipe.
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“OTIMIZAÇÃO DE UM CONVERSOR DE ENERGIA DE ONDAS DO TIPO POINT ABSORBER EMPREGADO NO BOMBEAMENTO DE ÁGUA.“
Candidato:
Rodolfo Willy Fernandes Beicht
BANCA EXAMINADORA
Professor Orientador (Presidente da Banca):
Prof. Prof. Milad Shadman, D.Sc.
Co-Orientador: Prof. Segen Farid Estefen, Ph.D.
Membros Convidados:
Prof. Joel Sena Sales Júnior, DSc
Prof. Rafael Malheiro da Silva do Amaral Ferreira, D.Sc.
Defesa Remota
Data: 14/04/2022 Horário: 09 horas
Sala virtual: https://meet.google.com/azh-wfwq-gcd
Resumo do Projeto:
O objetivo deste estudo é otimizar um sistema de bombeamento de água do mar, utilizando a energia das ondas. O sistema é acionado por um conversor de energia de ondas do tipo point absorber, conectado a um conjunto de êmbolo e pistão, no qual a oscilação do conversor pressuriza e bombeia a água até um reservatório localizado na costa. É realizada uma análise estatística pautada no conceito de Design of Experiments (DOE) aliado ao Response Surface Method (RSM), com intuito de entender o comportamento assumido pelas variáveis, sem necessitar de grande quantidade de ensaios ou simulações. Para as simulações realizadas, é utilizado um código computacional que calcula os movimentos do flutuante no domínio do tempo, em ondas regulares e irregulares. Por último, são apresentados, de forma breve, dois exemplos de aplicação para o sistema analisado. A região considerada no estudo é a de Ilha Rasa, no Rio de Janeiro, onde os resultados indicam que boias com dimensões reduzidas são preferidas, estando próximas do comportamento ideal de acordo dos critérios utilizados na análise.
Abstract:
The objective of this study is to optimize a seawater pumping system, using wave energy. The system is driven by a point absorber type wave energy converter, connected to a piston and pipeline, in which the oscillation of the converter pressurizes and pumps the water to a reservoir located on the coast. Statistical analysis is carried out based on the concept of Design of Experiments (DOE) combined with the Response Surface Method (RSM), in order to understand the behavior between the variables, without running large amounts of tests or simulations. For the simulations performed, a computational code is used to calculate the movements of the float in the time domain, in both regular and irregular waves. Finally, two application examples for the analyzed system are briefly presented. The region considered in the study is Ilha Rasa, in Rio de Janeiro, where the results indicate that buoys with reduced dimensions are preferred, being close to the ideal behavior according to the criteria used in the analysis.
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“ANÁLISE COMPARATIVA DO COMPORTAMENTO EM ONDAS DE QUATRO CONCEPÇÕES DE EMBARCAÇÕES USANDO A TEORIA DAS FAIXAS E O MÉTODO DOS PAINÉIS.“
Candidato:
Erick Costa Gonçalves
BANCA EXAMINADORA
Professor Orientador (Presidente da Banca):
Prof. Prof. Richard David Schachter, Ph.D.
Membros Convidados:
Prof. Claudio Alexis Rodriguez Castilho, D. Sc.
Prof. Juan Bautista Villa Wanderley, Ph.D
Prof. Joel Sena Sales Júnior., D.Sc
Defesa Remota
Data: 13/04/2022 Horário: 18 horas
Sala virtual: meet.google.com/vow-hftv-wme
Resumo do Projeto:
Os movimentos e as acelerações verticais fazem parte da análise do comportamento em ondas (ou seakeeping) de uma embarcação e contribuem de forma significativa para o conforto e bem-estar da tripulação. Dependendo da geometria do casco, velocidade de avanço e incidência de onda da embarcação, seu comportamento em ondas irá variar. Assim, 4 tipos de embarcações clássicas (uma embarcação de deslocamento, uma embarcação de planeio, uma embarcação de deslocamento de alta velocidade e um barco viking) serão confrontados para análise, utilizando duas abordagens diferentes: a Teoria das Faixas e o Métodos dos Painéis em dois softwares diferentes, o software MaxSurf Motions e o software ANSYS AQWA. O objetivo é identificar qual embarcação possui o melhor comportamento em ondas, postas em condições de navegação equivalentes. Serão analisados os movimentos verticais e o Motion Sickness Index (MSI) em 3 incidências de onda: ondas de proa (180o), ondas de bochecha (135 o) e ondas de través (90 o); 2 velocidades de avanço para as embarcações de deslocamento e para o barco viking (0 nós e Fn=0,35) e 3 velocidades de avanço para as embarcações de deslocamento de alta velocidade e de planeio (0 nós, Fn=0,35 e Fn=0,60). Este trabalho demonstrou que as embarcações que obtiveram melhor desempenho foram as de deslocamento, sendo que se constatou uma melhora neste quesito para as embarcações de planeio e semi-deslocamento, o que seria de se esperar.
Palavras-chave: dinâmica do navio, viking, acelerações verticais, MSI.
Abstract:
Vertical accelerations and movements are part of the seakeeping analysis of a vessel and contribute significantly to the comfort and welfare of the crew. Depending on the vessel’s form, speed and wave incidence, its behavior in waves will vary. Therefore, 4 types of classic vessels (displacement vessel, planning vessel, a high-speed displacement vessel and a viking boat) will be confronted for analysis, using two different approaches: the Strip Theory and the Panels Method, in two different software: MaxSurf Motions and ANSYS AQWA. The main goal is to identify which vessel has the best seakeeping, under equivalent navigational conditions. Vertical movements and the Motion Sickness Index (MSI) will be analyzed in 3 wave incidences: head seas (180o), quartering seas (135o) and beam seas (90o); 2 forward speeds for the displacement vessel and for the viking boat (0 knots and Fn=0.35) and 3 forward speeds for high-speed displacement vessel and planning vessel (0 knots, Fn=0.35 and Fn=0.60). This work showed that the displacement vessels performed better and an improvement in this aspect was observed for the planning and high-speed displacement vessels, which would be expected.
Keywords: ship dinamics, viking, vertical accelerations, MSI.
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Defesa de Dissertação / TESE
Título do Trabalho:
“DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE MANOBRA SOB A AÇÃO DE ONDAS REGULARES PELO MÉTODO DAS DUAS ESCALAS.“
Candidato:
Rodrigo Ferraz Nunes
Orientadores:
Paulo de Tarso Themistocles Esperança (PENO/COPPE/UFRJ)
Claudio Alexis Rodriguez Castillo (PET/COPPE/UFRJ)
Composição da Banca:
Prof.: Paulo de Tarso Themistocles Esperança – (Orientador) (PENO/COPPE/UFRJ)
Prof.: Claudio Alexis Rodriguez Castillo – (Orientador) (PENO/COPPE/UFRJ)
Prof.: Alexandre Nicolaos Simos – (USP)
Prof.: Mauro Costa de Oliveira – (PETROBRAS)
Defesa Remota
Data: 11/04/2022 Horário: 09 horas
Sala virtual: meet.google.com/hhf-jmoj-gqh
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Defesa de Dissertação
Título do Trabalho:
“O PAPEL DA MESOESCALA NAS TROCAS ENTRE PLATAFORMA E TALUDE EM UMA REGIÃO DE RESSURGÊNCIA COSTEIRA.”
Candidata:
Tayanne Pires Ferreira
Orientador
Prof. Afonso de Moraes Paiva (PENO/COPPE/UFRJ)
Composição da Banca:
Prof.: Afonso de Morais Paiva, Ph.D – Orientador (PENO/COPPE/UFRJ)
Prof.: Marcos Nicolas Gallo, DSc (PENO/COPPE/UFRJ
Prof.: Mauro Cirano, Ph.D IGEO/UFRJ
Defesa Remota
Data: 07/04/2022 Horário: 08h30min
Sala virtual: meet.google.com/zdm-otjb-hzm
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Projeto de Graduação
Título do Trabalho:
“ANÁLISE DA AMÔNIA COMO COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO NO TRANSPORTE MARÍTIMO.”
Candidato:
Micael de Mendonça de Souza
BANCA EXAMINADORA
Professor Orientador (Presidente da Banca): Prof. Alexandre Teixeira de Pinho Alho, D.Sc.
Membros Convidados:
Prof. Marta Cecília Tápia Reyes, D.Sc.
Eng. Isaías Quaresma Masetti, D.Sc.
Eng. Ricardo Abi Ramia da Silva
Defesa Remota
Data: 06/04/2022
Horário: 10h
Link para a defesa: meet.google.com/ojm-zuie-ryz