Dutos submarinos

Subseascape


Quatro perguntas e respostas que ajudam a entender um pouco mais sobre os dutos submarinos utilizados na produção de petróleo e gás  natural.

Quais os esforços sofridos pelos dutos de produção de uma plataforma flutuante ao longo do seu comprimento da plataforma à ANM?

Os esforços sofridos pelos dutos de produção de uma plataforma flutuante ao longo de seu comprimento, da plataforma à Árvore de Natal Molhada - ANM, são:

  • Trações, sofridas nos pontos de conexão dos dutos com a plataforma, exercidos devido ao peso dos dutos juntamente com o peso dos fluidos contidos neles, e também devido aos movimentos da plataforma em função das correntes marítimas, ventos e marés;
  • Pressões, internas e externas aos dutos, devido aos fluidos conduzidos dentro desses dutos até a plataforma (internas) e devido às pressões externas aos dutos causadas pela coluna hidrostática de água (externas);
  • Diferencial de pressão entre as pressões internas e externas, que podem causar o colapso dos dutos ocorrida nas regiões de catenária, formadas devido ao comprimento e peso dos dutos;
  • Fadiga, sentido em maior intensidade nos pontos de conexão entre a flowline e o riser (touch down point - TDP), entre os riser e a UPM (unidade de produção marítima) e na sagbend, curva vertical da catenária do riser;
  • Compressão, que pode ocorrer em qualquer ponto do duto, mas principalmente na seção do flowline e do TDP, justamente por serem a parte rígida, menos flexível, do duto.

Quais esforços contribuem para a fadiga de um riser? Em que ponto ela é crítica?

Os esforços que contribuem para a fadiga de um riser são a tração, as pressões internas e externas, o diferencial de pressão entre as pressões internas e externas aos risers, a flexão do riser devido à sua catenária, formando a sagbend, e a compressão entre o TDP e as conexões entre os risers e as plataformas.

Elementos com corrosão e à abrasão, caso os fluídos carreguem muita areia ou outros materiais abrasivos, também pode agravar a fadiga sofrida pelos dutos flexíveis em função do enfraquecimento e consequente perda das características mecânicas dos risers.

Quais as funções de um duto submarino?

Na produção offshore, temos o fluxo de óleo e gás da Árvore de Natal Molhada - ANM e/ou manifold para a Unidade Estacionária de Produção - UEP. Os dutos submarinos são responsáveis pela movimentação dos fluidos produzidos no campo de petróleo e gás. Também são responsáveis pela condução dos fluidos injetados no reservatório, que saem da UEP em que passam pelos manifolds e pelas ANMs.

Eles podem ser classificados como dutos rígidos ou como dutos flexíveis, onde as linhas rígidas são constituídos por tubos de aço carbono que, a depender do fluido transportado, podem ser de ligas especiais, inibindo a corrosão, a abrasão e a erosão, e podendo ter ainda revestimento externo para manter a temperatura do fluido, evitando assim, a formação de hidratos e parafinas.

Já as linhas flexíveis são constituídas por diferentes camadas, que tem funções distintas na sua operação. Os dutos flexíveis são constituídos, de dentro para fora, por: uma carcaça interna de Aço intertravado, barreira de pressão interna, armadura de pressão, camada intermediária de plástico, armaduras de tração, camada externa de plástico e a proteção anti-abrasiva.

Quais as principais diferenças entre um duto rígido e um flexível em termos de projetos?

Como principais diferenças inerente a projetos entre os dutos rígidos e flexíveis podemos citar os custos de cada tipo de duto e as respectivas velocidades de instalação desses produtos, onde os rígidos possuem um custo menor que os flexíveis, tendo essa vantagem Econômica ao seu favor. Em contrapartida o tempo de instalação dos dutos rígidos é consideravelmente maior que dos flexíveis em função de limitações operacionais, como a disponibilidade de embarcações especializadas para sua instalação, conexão, soldas e inspeção, que se fazem necessárias a fim de garantir a integridade física dos dutos, aumentando o tempo de instalação e, consequentemente, onerando o projeto.

Por outro lado os flexíveis são mais caros devida maior complexidade e tecnologia mais avançada empregada na sua fabricação, o que acarreta em um tempo de fabricação bem maior em comparação aos dutos rígidos. Em contrapartida, sua instalação é muito mais simples e rápida, o que reduz drasticamente o custo total dos dutos em um projeto, considerando que o tempo de afretamento de uma embarcação de assentamento do duto é muito menor quando se comparado aos dutos rígidos. Além disso, os dutos flexíveis podem ser reutilizados, o que não é possível para os dutos rígidos, o que lhes garantem uma ótima vantagem competitiva.



 

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