Sistemas não-lineares podem apresentar um comportamento periódico, no qual o ponto de equilíbrio no diagrama de fase, quando se plota uma variável de estado versus outra variável de estado, é substituído por uma órbita circular, denominada ciclo limite. A estimação de parâmetros desses sistemas não é uma tarefa simples, devido a não convexidade do problema de otimização. A fim de estimar parâmetros em tais modelos, este trabalho propõe um método que quantifica o comportamento oscilatório do sistema em função do valor dos parâmetros, adicionando essa informação, na forma de uma penalidade à função objetivo do problema de otimização associado reduzindo a não convexidade do problema, conduzindo o modelo a produzir o comportamento oscilatório. Para avaliar a metodologia, primeiramente foi estudado o modelo de Jöbses et al. (1986), onde foi comparada metodologia proposta com abordagens disponíveis na literatura. A metodologia proposta também foi aplicada a modelos relativos à produção de petróleo offshore, onde foram considerados: o modelo simplificado de Meglio et al. (2009), com três estados dinâmicos, representando apenas a região do sistema pipeline/riser, o modelo estendido de Diehl et al. (2017), com seis estados dinâmicos, representando a dinâmica das regiões anular/tubing e pipeline/riser e, por fim, a aplicação real, onde foram estimados os parâmetros desse último modelo com os dados de planta de produção offshore de uma plataforma de petróleo nacional. Os resultados mostraram que o método proposto foi capaz de garantir o comportamento oscilatório, diferentemente das outras abordagens, reduzindo a não convexidade do problema de estimação e forçando o comportamento dinâmico do sistema a produzir o ciclo limite, mesmo quando a otimização fosse inicializada a partir de valores fora da região de ciclo limite. / Non-linear systems may present a periodic behavior, where the phase diagram equilibrium point, obtained by plotting a state variable versus another state variable, is replaced by a circular orbit called limit cycle. The parameters estimation in these systems is not an easy task due to the non-convexity of the optimization problem. In order to estimate parameters in these models, this work proposes a method that quantifies the system oscillatory behavior in function of the parameters values, adding this information in the form of a penality to the objective function of the associated optimization problem, reducing the non-convexity and leading the model to produce an oscillatory behavior. Firstly, to evaluate the methodology, it was studied the Jöbses et al. (1986) model, where the proposed methodology was compared to the approaches available in the literature. The methodology was also applied to models related to offshore oil production, where it was considered: the simplified Meglio et al. (2009) model, with three dynamical states, representing only the pipeline/riser region, the Diehl et al. (2017) extended model, with six dynamical states, representing the dynamics of the anular/tubing and pipeline/riser region and, lastly, to a real application, where the parameters were estimated with the Diehl et al. (2017) model using real data obtained from a national oil plataform. The results showed that the proposed approach was able to ensure the oscillatory behavior, differently of other approaches, reducing the non-convexity of the estimation problem and forcing the dynamical behavior of the system to produce the limit cycle, even when the optimization was initializated with values outside the region of the limit cycle.

Os aços inoxidáveis super duplex são materiais relativamente recentes no âmbito industrial, porém seu uso vem crescendo constantemente. Isso se deve a sua excelente combinação de resistência mecânica e resistência a corrosão, incentivando o seu uso em ambientes agressivos. Porém, esse material é suscetível ao hidrogênio fazendo com que seu uso seja limitado em condições onde pode haver permeação de hidrogênio, como é o caso da proteção catódica. O entendimento do processo de fragilização nessa classe de aço trata-se de um desafio tecnológico, especificando sua condição de uso para evitar colapso estrutural. O material estudado trata-se do aço UNS S32760 hidrogenado em três diferentes potenciais catódicos, com o objetivo de compreender melhor o comportamento do material com a absorção de hidrogênio e, também, relacionar os resultados com especificações de uso já existentes. Os corpos de prova hidrogenados foram submetidos a ensaio de baixa taxa de deformação tornando possível a obtenção de parâmetros como tensão máxima, elongação e redução de área na região de fratura. Avaliações macroestruturais e microestruturais foram realizadas com o objetivo de identificar os micromecanismos de fratura. Além disso, para melhor compreensão dos mecanismos de fratura, estas foram observadas através de microscopia eletrônica de varredura para avaliar a influência da proteção catódica. A soma das análises realizadas tornou possível concluir que o aço inoxidável super duplex UNS S32760 já apresenta mecanismos de fragilização em potenciais de -800mVECS em desacordo com algumas especificações existentes. À medida que o potencial aplicado se torna mais catódico, o hidrogênio exerce maior influência no material, entretanto em potenciais extremamente elevados a identificação do fenômeno de fragilização se torna problemática, já que a redução de área e trincas na superfície não são facilmente identificáveis. / Super duplex stainless steel is a modern material in the industry, but its use is gradually increasing. This is due to its excellent blend of mechanical and corrosion properties pushing its use in aggressive environments. However, this material is sensitive to hydrogen making its use limited in environments where the hydrogen permeation can take place, such as in cathodic protection. The understanding of the embrittlement process in class of steels is a technological challenge, specifying the correct use condition to avoid possible structural collapse. The material studied was the UNS S32760 steel hydrogenate in three different cathodic potential, with the aim to better understand the behavior of this material with absorbed hydrogen and, also, connect the results with current standards. The specimens with hydrogen were evaluated in a slow strain rate test making it possible to obtain parameters as maximum stress, elongation and area reduction in the fracture. Macrostructures and microstructures evaluations have been made with the aim to identify the fracture micromechanisms. Furthermore, to obtain a better understanding of the fracture mechanism, the fracture surfaces have been observed with scanning electron microscope to evaluate the influence of the cathodic protection. The sum of all analysis realized make possible to conclude than the super duplex stainless steel UNS S32760 presents embrittlement phenomena at potential of -800mVECS in discordance with some standards currently in use. As the applied potential become more cathodic, the hydrogen acts more influence in material, however in extremely high potentials the recognition of embrittlement phenomena becomes difficult to evaluate, since the area reduction and cracks in the surface are not easily distinguished.

No description available.

Os aços inoxidáveis super duplex são materiais relativamente recentes no âmbito industrial, porém seu uso vem crescendo constantemente. Isso se deve a sua excelente combinação de resistência mecânica e resistência a corrosão, incentivando o seu uso em ambientes agressivos. Porém, esse material é suscetível ao hidrogênio fazendo com que seu uso seja limitado em condições onde pode haver permeação de hidrogênio, como é o caso da proteção catódica. O entendimento do processo de fragilização nessa classe de aço trata-se de um desafio tecnológico, especificando sua condição de uso para evitar colapso estrutural. O material estudado trata-se do aço UNS S32760 hidrogenado em três diferentes potenciais catódicos, com o objetivo de compreender melhor o comportamento do material com a absorção de hidrogênio e, também, relacionar os resultados com especificações de uso já existentes. Os corpos de prova hidrogenados foram submetidos a ensaio de baixa taxa de deformação tornando possível a obtenção de parâmetros como tensão máxima, elongação e redução de área na região de fratura. Avaliações macroestruturais e microestruturais foram realizadas com o objetivo de identificar os micromecanismos de fratura. Além disso, para melhor compreensão dos mecanismos de fratura, estas foram observadas através de microscopia eletrônica de varredura para avaliar a influência da proteção catódica. A soma das análises realizadas tornou possível concluir que o aço inoxidável super duplex UNS S32760 já apresenta mecanismos de fragilização em potenciais de -800mVECS em desacordo com algumas especificações existentes. À medida que o potencial aplicado se torna mais catódico, o hidrogênio exerce maior influência no material, entretanto em potenciais extremamente elevados a identificação do fenômeno de fragilização se torna problemática, já que a redução de área e trincas na superfície não são facilmente identificáveis. / Super duplex stainless steel is a modern material in the industry, but its use is gradually increasing. This is due to its excellent blend of mechanical and corrosion properties pushing its use in aggressive environments. However, this material is sensitive to hydrogen making its use limited in environments where the hydrogen permeation can take place, such as in cathodic protection. The understanding of the embrittlement process in class of steels is a technological challenge, specifying the correct use condition to avoid possible structural collapse. The material studied was the UNS S32760 steel hydrogenate in three different cathodic potential, with the aim to better understand the behavior of this material with absorbed hydrogen and, also, connect the results with current standards. The specimens with hydrogen were evaluated in a slow strain rate test making it possible to obtain parameters as maximum stress, elongation and area reduction in the fracture. Macrostructures and microstructures evaluations have been made with the aim to identify the fracture micromechanisms. Furthermore, to obtain a better understanding of the fracture mechanism, the fracture surfaces have been observed with scanning electron microscope to evaluate the influence of the cathodic protection. The sum of all analysis realized make possible to conclude than the super duplex stainless steel UNS S32760 presents embrittlement phenomena at potential of -800mVECS in discordance with some standards currently in use. As the applied potential become more cathodic, the hydrogen acts more influence in material, however in extremely high potentials the recognition of embrittlement phenomena becomes difficult to evaluate, since the area reduction and cracks in the surface are not easily distinguished.

O desenvolvimento da modelagem da estrutura de sustentação de um grupo gerador, tema desta pesquisa, sob condições de contorno definidas como carregamentos e freqüência de operação do conjunto a ser protegido, envolvem a determinação de um sistema de isoladores específico para este fim. O trabalho é desenvolvido não só para compreensão do fenômeno físico, mas também para se adquirir sensibilidade quanto aos fatores que influenciam o projeto em sistemas similares. Os principais objetivos do trabalho são: o desenvolvimento dimensional de uma estrutura metálica, robusta e eficiente, que sirva de sustentação a um grupo gerador, o desenvolvimento computacional de um sistema ótimo de isoladores de vibração para o conjunto formado pelo grupo gerador e a estrutura de sustentação, e a avaliação da estrutura de sustentação numa aplicação offshore, considerando a análise modal e a análise de tensões da estrutura, quando sujeita a carregamentos estáticos e dinâmicos. A metodologia do trabalho envolve o projeto de uma estrutura de sustentação sujeita ao carregamento provocado por máquinas teoricamente rígidas, entregando-se ao final as seções transversais dos membros principais da estrutura; seguidamente se apresenta um modelo onde a massa distribuída do conjunto, formado pelo gerador e pela estrutura de sustentação, é concentrado como um corpo rígido sobre um sistema de isoladores, a partir do qual se seleciona um sistema ótimo de isoladores em função da minimização da máxima freqüência natural do conjunto; e finalmente a análise modal e de tensões garante a adequação estrutural do projeto. Como resultados deste desenvolvimento, são obtidas as seções transversais dos membros longitudinais e transversais da estrutura, evitando uma excessiva deflexão, a definição de uma combinação de isoladores de vibração que possibilitem à estrutura de sustentação operar de forma segura, e a possibilidade de aplicação da estrutura de sustentação sob carregamentos offshore. / The modeling of the supporting structure of a power generator, subject of this research, under predefined boundary conditions relative to loadings and frequency of operation of the set to be protected, involves getting a specific system of isolators for this end. This work is developed not only for understanding the physical phenomenon, but also to acquire sensitivity of the factors that influences similar designs. The main objectives of the work are: the dimensional development of a metallic, robust and efficient structure, that serves as support to a power generator, the computational development of an optimal system of vibration isolators for the set constituted by the power generator and the supporting, and the evaluation of the structure in an offshore application, considering the modal analysis and the stress analysis of the structure, for static and dynamic loadings. The methodology of the work includes the design of a supporting structure under loadings originated by rigid machines, in order to obtain the cross sections of the main structural members; next the complete set is concentrated as a rigid body over a isolators system, from which it is selected an optimal system of isolators minimizing the maximum natural frequency of the set; and finally the modal analysis and the stress evaluation guarantees the structural capability of the design. Some results of this development includes the development of cross sections relative to the longitudinal and transversal members of the structure preventing an extreme deflection, the definition of a combination of vibration isolators for safe operation of the set, and the possibility for application of the supporting structure for offshore loadings.

Aços de alta resistência mecânica, aspergidos termicamente, são os materiais mais adequados para garantir o bom desempenho de certos componentes de plataformas offshore, expostos a situações severas de carregamento em água do mar. A literatura apresenta vários estudos relativos ao efeito combinado entre esforços mecânicos e o meio agressivo, em aços de alta resistência, entretanto, poucos avaliam o desempenho desses aços aspergidos metalicamente. A susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão-fadiga, de um aço de alta resistência mecânica aspergido termicamente, empregado em componentes de plataformas offshore, foi avaliada mediante as técnicas de ensaio de tração com baixa taxa de deformação, ensaio de fadiga por flexão em três pontos e metalografia da fratura. Os ensaios foram realizados em água do mar sintética ao potencial de corrosão e à um potencial catódico, utilizando-se amostras de aço revestidas termicamente com zinco e alumínio pelo processo de aspersão com plasma spray. O comportamento de amostras ensaiadas ao ar foi usado como parâmetro para avaliação do desempenho do aço em água do mar. Os resultados obtidos indicam que o aço revestido é susceptível à corrosão sob tensão e à corrosão fadiga em água do mar, sendo que o mecanismo de fragilização envolve a ruptura prematura dos revestimentos e a participação do hidrogênio.

Whilst the issue of open registry shipping has constituted one of the greatest controversies in the shipping industry over the last thirty years, no detailed quantitative work has been carried out on the issue. In this thesis transcendental logarithmic cost functions are estimated for the production functions of open registry bulk ships and those operating under traditional maritime nations. In this way an appropriately unrestricted cost function for the flag dichotomy is estimated and the parameters of the cost functions provide the basis for determining the structure of the production technology of tankers and bulk carriers under the two· flag groupings. Evidence of scale economies and the extent to which they have been exploited by each flag group is provided along with factor substitution patterns, own-price and crossprice factor demand elasticities. It is found that the costs of bulk carriers operating under open registries are lower for all vessel sizes than for those operating under traditional registries. For tankers/open tegistry costs are found to be higher for product tanker services and lower otherwise. The translog estimates reveal that the manning cost element is the greatest contributor to the cost differential between the two groups. Open registry operations are also found to be subject to greater factor substitution flexibility. Statistical analysis of tanker and bulk carrier time charter freight rates over a ten-year period provides empirical evidence for the hypothesis that lower open registry costs are passed on to consumers of shipping services by way of lower freight rates. For this reason, a methodology for measuring this benefit is suggested. It is concluded that whilst this study provides evidence of the possible cost to international trade of phasing out open registries, such cost of itself does not provide an argument for retaining the system. The social and economic rationality of retaining the system will be determined by a wider cose-benefit analysis to which this study has contributed.

There are many problems associated with night shift work, involving both the disruption of social activities and the desynchrony between internal biological clock timing and the forced regimen. Both short term problems (e.g. sleep deficiency, reduced alertness and reduced performance) and potential long term problems (e.g. coronary heart disease and diabetes) may be critically dependent on whether or not the worker is able to adapt to the shift regimen. In the first of two baseline studies, the 6-sulphatoxymelatonin rhythms of offshore oil workers on a two-week 12-hour night shift (1800h to 0600h) were shown to adapt to the regimen within the first seven days of the shift. The rates of phase shift (mean +/- sem) were 1.51 +/- 0.16 h/day (n=5), 1.32 +/- 0.41 h/day (n=5) and 1.77 +/- 0.31 h/day (n=17) for a winter drill crew, winter maintenance crew and summer maintenance crew respectively. The rate of adaptation was not significantly affected by the type of work conducted or the season. The second baseline study assessed the 6-sulphatox-5-onelatonin rhythms of offshore drill crews on a one-week day shift (1200h - 0000h), one-week night shift (0000h - 1200h) 'swing' shift. A crew studied in winter showed no change in their 6-sulphatoxymelatonin rhythm during night shift, while a crew studied in spring showed a significant phase advance to an acrophase position of 0051h +/-1.7 hours (mean +/- sem). This data, together with that of the first baseline study, indicate that both the type of shift and the season influence the direction and degree of adaptation. A simulation study was conducted to assess the hormonal and metabolic response to a test meal during the first night of night shift (1800h to 0600h). Both plasma glucose and insulin levels were elevated on night shift compared to day shift, suggesting a degree of glucose intolerance during this period. Treatment with bright light (1500 lux) throughout the night shift reduced the glucose intolerance observed and also lowered plasma triacylglycerol levels. The use of exogenous melatonin to help shift workers acclimatise to day shift following night shift was examined. Exogenous melatonin significantly increased sleep duration compared to placebo. There was also evidence of increased daytime napping and stabilization of sleep onset time under this treatment. While no specific adaptation rates could be observed, exogenous melatonin did not appear to have an adverse effect on the adaptation of the melatonin and alertness rhythms when taken at the desired bedtime. The data clearly show that adaptation of the melatonin rhythm to night shift is possible in certain environments. Further evidence of the deleterious effects of night shift on metabolic and hormonal responses to a nighttime meal has been observed, but the use of bright light treatment may be a potential solution to this problem. While the benefits of exogenous melatonin treatment on sleep may be of use offshore, an increased incidence of daytime napping, observed during melatonin treatment, may be of concern for its use in an offshore environment.

ABSTRACT This project deals with the search of the most proper offshore foundation to install in the Baltic Sea, in order to reduce costs and environmental impact. A pre-study was performed to define the Baltic Sea conditions and the required knowledge for the following steps. Afterwards, the specifications were set and clarified, and then the concept analysis phase was started. The analysis phase included the description of each one of the current foundations, those which are considered conventional foundations and those which are innovative ones. In order to evaluate these concept foundations, selection methods were used to assess the most relevant features of these foundations which should fulfil the requirements. The concepts ranking was studied and it led to the final results. Two different outcomes were obtained; such as, innovative concepts, which obtained the first position in this report; and conventional concepts, as a second finding. The continuous contact with different experienced professionals of this sector was essential during the whole project, in order to obtain advices, experienced knowledge and feedback.

No description available.