Avaliação do comportamento dinâmico de cabos híbridos para ancoragem de plataformas offshore

Abstract

Diante das inovações tecnológicas na geração de energia, as plataformas offshore ganham destaque. Buscar o máximo desempenho destes mecanismos exige sistemas de ancoragem com alta rigidez para minimizar a deriva da estrutura frente aos esforços aplicados pelas correntes marítimas, enquanto evita-se aumentar o peso do sistema. Nesse cenário, a fabricação de cabos de amarração em materiais poliméricos torna-se uma solução consolidada, visando atender esta demanda. Todavia, não há muitos estudos focados na combinação de trechos destes cabos compostos de fibras sintéticas distintas. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar o comportamento dinâmico de cabos híbridos, através de simulações com trechos em poliéster (PET) e em polietileno de alta densidade molecular (HMPE), e encontrar o ponto ideal de projeto dependendo das condições de aplicação. Os resultados obtidos condizem com a teoria estudada, indicando que o HMPE é o material mais rígido e, desta forma, quanto maior sua concentração, menor será a deriva da estrutura. Apesar disso, a proporção desta redução do offset, é expressivamente inferior à proporção dos trechos compostos de HMPE, o que sugere a conclusão de uma baixa eficiência. Um caso real limitando o orçamento ou o deslocamento da plataforma, poderia servir como base para um estudo mais adequado

Given the technological innovations in energy generation, offshore platforms come to the forefront. Achieving optimal performance from these mechanisms requires anchoring systems with high rigidity to minimize structure drift due to the forces exerted by ocean currents while avoiding an increase in system weight. In this scenario, the production of mooring cables using polymeric materials becomes a consolidated solution to meet this demand. However, there are few studies focused on combining segments of these cables made from different synthetic fibers. Therefore, this work aims to analyze the dynamic behavior of hybrid cables through simulations with sections made of polyester (PET) and of high-modulus polyethylene (HMPE), and identify the ideal design point depending on the application conditions. The results obtained are consistent with the theory studied, indicating that HMPE is the most rigid material and, therefore, the greater its concentration, the less the structure will drift. However, the proportion of this offset reduction is significantly lower than that of sections made of HMPE, suggesting a conclusion of low efficiency. A real case limiting the budget or platform displacement could serve as a basis for a more adequate study