MODELO DE 6 GRAUS DE LIBERDADE PARA REPRESENTAR O PROCESSO DE INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

A instalação de equipamentos subsea é um processo complicado, no qual há muitos riscos envolvidos. Por exemplo, caso a tração no cabo responsável pela instalação exceda a carga mínima de rompimento do cabo o equipamento será perdido, resultando em grandes prejuízos e possivelmente em dano ambiental. Portanto, este processo deve ser simulado de forma adequada, para que uma janela operacional segura seja determinada para a instalação. Contudo, a maioria dos softwares capazes de executar este tipo de análise são muito caros, exigindo a aquisição de licenças comerciais para que possam ser usados.
Como pode ser visto, a determinação adequada de uma janela operacional segura irá exigir que uma grande quantidade de condições ambientais seja estudada, mas simulações numéricas usando softwares comerciais normalmente levam muito tempo para ser executadas. Portanto, o desenvolvimento de modelos numéricos capazes de executar essas simulações rapidamente ao mesmo tempo que fornecendo resultados confiáveis é muito conveniente, especialmente em estágios iniciais de projeto.
No presente trabalho, um modelo numérico para representar o processo de instalação de um manifold subsea foi desenvolvido. O cabo de instalação foi modelado de forma a trabalhar como uma mola sempre que esticado e os seis graus de liberdade do equipamento foram considerados durante as simulações. Os movimentos do equipamento foram considerados como provenientes dos movimentos verticais do guindaste conectado ao navio, este último sujeito às cargas ambientais. Atenção especial foi dada à possibilidade de ocorrência de snap loads, que ocorrem quando os movimentos verticais do equipamento excedem o esticamento inicial do cabo devido ao peso submerso, e que usualmente resultam em valores elevados de tração no cabo. O método de Runge-Kutta de quarta ordem foi utilizado para resolver as equações de movimento no domínio do tempo e boa aderência foi encontrada com os resultados de referência.