Axial dynamics analysis considering non-linear viscous damping applied to the installation of subsea equipment in ultra-deep waters

Operações submarinas tem um papel em expansão na exploração marítima, especialmente na indústria de produção de petróleo que cada vez mais utiliza equipamentos instalados no leito marinho como forma de baratear a produção. Por conta disso, este trabalho aborda os fatores que afetam a dinâmica de vibração axial em projetos de instalação, comentando de forma introdutória os conceitos envolvidos e principais desafios encontrados pelos engenheiros. Um modelo dinâmico da vibração axial de equipamentos durante sua instalação em grandes profundidades é desenvolvido. Devido à natureza do fenômeno de interação fluido estrutura, onde estão presentes forças de amortecimento proporcionais ao quadrado da velocidade de escoamento, técnicas de linearização são aplicadas para resolução do problema no domínio da frequência. A validação do modelo é feita confrontando os resultados com uma formulação consolidada publicada por uma sociedade classificadora. Por fim, um estudo de caso aplicando a formulação desenvolvida é apresentado, os fatores críticos de projeto identificados e conclusões sobre o projeto de instalação feitas.