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Capacidade · 05 / 09 · Engenharia offshore

Projeto de Sistemas de Amarração

De cargas ambientais ao dimensionamento de âncoras.

Prazo · 4–8 semanasHonorário fixo, âmbito fixoLiderado por sócioAutor · Sérgio Ribeiro e Silva, PhDÚltima revisão ·
✦ Em breve

O projeto de sistemas de amarração é a disciplina que transforma um conjunto de dados meteoceânicos numa lista de materiais em aço — sistemas spread, taut-leg, single-point ou de apoio a posicionamento dinâmico para renováveis flutuantes, aquacultura, FPSOs e plataformas offshore. A KDS Offshore tria configurações em ARIANE-3D, corre análise dinâmica em OrcaFlex ou MOSES e certifica fadiga segundo DNV-OS-E301 ou API RP 2SK.

Visão geral

O que é este serviço

A amarração é a disciplina que transforma um conjunto de dados meteoceânicos numa lista de materiais em aço. Projetamos sistemas spread, single-point e de apoio a posicionamento dinâmico para FPSOs, eólica flutuante, conversores de energia das ondas, aquacultura e plataformas offshore — permanentes ou temporários.

Triagem quase-estática com ARIANE-3D, depois análise dinâmica em OrcaFlex ou MOSES, e finalmente avaliação de fadiga segundo a regra DNV / API aplicável. O resultado é um envelope de tensão nas linhas, uma tabela de dimensionamento de âncoras e um procedimento de instalação que o operador pode entregar ao empreiteiro.

Trabalhamos esta disciplina desde a avaliação de balanço paramétrico da GRS Power Platform com a WavEC em Belmullet, em 2015. As lições difíceis ficaram registadas no log de hipóteses de cada projeto que executamos.

Os nossos métodos →

Resultados

Números que esperamos defender

6 OWCs
analisados numa única plataforma híbrida
GRS Power Platform, WavEC Offshore Renewables, Belmullet (Irlanda), 2015
ULS + ALS
ambientes de projeto por estudo
condições operacionais, sobrevivência e acidentais modeladas
25 anos
vida típica de projeto à fadiga
rainflow + S-N segundo DNV-RP-C203, com margem reportada
4–8 sem.
prazo para um estudo de implantação única
triagem + dinâmica + fadiga + procedimento de instalação
Entregáveis

O que recebe

01
Relatório de análise de amarração (quase-estático & dinâmico)
02
Estático & dinâmico, single body e multi body
03
Envolventes de tensão nas linhas
04
Dimensionamento de âncoras e cálculos de capacidade de retenção
05
Avaliação de vida à fadiga
06
Procedimento de instalação
07
Manual de operação e inspeção
Adequação

Quando faz sentido

✓ Quando usar
  • Eólica flutuante, energia das ondas ou solar — problema acoplado de controlador / amarração onde a incerteza está nos dados meteoceânicos.
  • FPSO ou instalação offshore permanente com várias décadas de vida e linhas críticas à fadiga.
  • Aquacultura ou amarrações temporárias que precisam de procedimento de instalação defensável para um empreiteiro novo.
  • Reanálise de amarração existente após dano, substituição de linha ou reavaliação ambiental.
✗ Quando não usar
  • Transferências ship-to-ship / amarração em tandem (use consultoria de operações marítimas).
  • Projeto puro de âncora sem acoplamento meteoceânico (use empresa geotécnica especializada).
Metodologia

Como conduzimos um projeto

  1. 01 / 04

    Avaliação do local

    Meteoceânica (corrente, vento, onda) no local de implantação. Caracterização do solo para projeto de âncoras.

  2. 02 / 04

    Triagem de configurações

    Análise quase-estática em ARIANE-3D em configurações candidatas (spread, taut-leg, single-point).

  3. 03 / 04

    Análise dinâmica

    Simulação no domínio temporal em OrcaFlex ou MOSES, incluindo dinâmica das linhas e acoplamento hidrodinâmico.

  4. 04 / 04

    Fadiga e certificação

    Contagem rainflow, curvas S-N segundo DNV / API e um pacote pronto para sociedade classificadora.

Ferramentas e métodos

Stack de software que usamos

  • OrcaFlex
  • MOSES
  • ARIANE-3D
  • KDS Mooring (proprietário)
  • SESAM · DeepC · resposta global
  • WAMIT
  • Ansys Aqwa
  • Ship@Sea
  • Conjuntos de regras DNV / API
Contexto regulatório

Quadros que ajudamos a cumprir

  • DNV-OS-E301Amarração de posicionamento — regra de projeto para condições operacionais, sobrevivência e ALS.
  • API RP 2SKProjeto e análise de sistemas de manutenção de posição para estruturas flutuantes.
  • DNV-RP-C203Projeto à fadiga de estruturas offshore de aço — curvas S-N e metodologia rainflow.
  • DNV-OS-J103 (eólica flutuante)Projeto de estruturas de turbinas eólicas flutuantes — amarração e resposta global.
  • IEC 61400-3Requisitos de projeto de turbinas eólicas para offshore (acopla com cargas de amarração).
Tipos de embarcação

Onde esta disciplina se aplica

  • Subestruturas eólicas flutuantes (semi-sub, spar, TLP)
  • Conversores de energia das ondas (point absorbers, OWCs, atenuadores)
  • Solares flutuantes
  • FPSOs e FSOs
  • Aquacultura offshore (jaulas de piscicultura)
  • Amarrações temporárias (construção, comissionamento, desmantelamento)
Trabalhos selecionados

Onde esta disciplina foi usada

·01GRS Power Platform — avaliação de balanço paramétricoWavEC Offshore Renewables2015↗
Perguntas frequentes

Dúvidas comuns

Spread vs taut-leg — como escolhem?

Profundidade de água, orçamento de movimentos, área permitida pelos vizinhos, e custo de âncoras. Um sistema taut-leg dá um envelope de movimentos mais apertado, mas paga-o em pré-tensão de âncoras. Triamos os dois antes de recomendar um.

Cobrem amarrações para eólica flutuante?

Sim. A eólica flutuante acopla amarração, controlador e aerodinâmica — coordenamos o lado da amarração com o analista do lado do vento (ou corremos o modelo acoplado internamente) para que o controlador e a amarração concordem sobre o que o rotor está a fazer.

Como tratam a incerteza no conjunto de dados meteoceânicos?

Hindcast mais dados medidos onde existam, estudos de sensibilidade nas piores direções, e uma banda de incerteza documentada em cada envelope de tensão. Não a escondemos dentro de um "fator de segurança."

Investigação

Publicações de referência

  1. [1]Ribeiro e Silva, S. et al. (2011). Numerical modelling and assessment of the UGEN floating wave energy converter. International Journal of Marine Engineering, Vol. 153.
  2. [2]Ribeiro e Silva, S. et al. (2016). Hydrodynamic optimization of the UGEN wave energy converter. International Journal of Marine Energy, Vol. 15.
  3. [3]Ribeiro e Silva, S. et al. (2021). Model testing of floating wave energy converter with internal U-shaped oscillating water column. Energy Conversion and Management, Vol. 240.
  4. [4]Lourenço, D., Ribeiro e Silva, S., Pinto, L. (2025). Wave Energy Conversion Efficiency of the UGEN along the Western Portuguese Coast. EWTEC 2025, Funchal. ↗
Outras capacidades

Oito outras disciplinas, um gabinete de engenharia

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