Para explorar campos de petróleo offshore em águas profundas, o uso de plataformas offshore (FPSO - do inglês Floating Production Storage and Offloading) e navios aliviadores, nas últimas décadas, tornou-se uma alternativa economicamente e tecnicamente viável. A FPSO é um tipo de navio petroleiro transformado para a exploração, e armazenamento petróleo. O escoamento da produção é usualmente realizado por um navio tanque aliviador, conectado em tandem, ou por dutos. Porém o transporte marítimo realizado pelos navios petroleiros está sendo cada vez mais aceito, chegando a ser o principal meio para escoar a produção em águas profundas. Entretanto, como contrapartida desta viabilidade técnica, passou-se a executar operações de transbordo entre unidades flutuantes em ambientes mais agressivos, causando um aumento do risco associado com estas operações. Este trabalho, visando garantir a segurança das operações de transferência em alto mar, apresenta a aplicação de técnicas de análise de risco para a avaliação de operações de offloading entre unidades de produção tipo FPSO e navios aliviadores. É aplicado um método indutivo para a identificação de riscos baseado no princípio de que os acidentes acontecem como consequência do desenvolvimento de um evento de perigo durante a operação, que pode durar cerca de 24 horas. No contexto deste trabalho de pesquisa, a análise de risco é entendida como quatro processos sequenciais: (i) identificação dos cenários de perigos, (ii) estimação da probabilidade de ocorrência de falhas para cada cenário, (iii) avaliação das consequências, e, (iv) tomada de decisão. Para melhorar a avaliação da probabilidade é proposto o uso de técnicas bayesianas. Para fazer uma análise mais abrangente das consequências de falha é proposto utilizar o processo markoviano para modelar a probabilidade de mudanças do sistema FPSO-navio aliviador durante a operação de offloading que podem causar mudanças no perfil de risco. A tomada de decisão é usada para avaliar a possibilidade de desconexão de emergência durante a operação. O método é aplicado para avaliar o risco de uma operação de offloading na Bacia de Campos (Brasil), entre uma plataforma tipo FPSO e um navio aliviador tipo Suezmax. Verifica-se que as condições ambientais e a forma de realização da amarração exercem significativa influencia no perfil de risco. / To explore offshore oil fields in deep water the use of a Floating Production Storage and Offloading (FPSO) unit coupled to a shuttle tanker is economically and technically feasible. The FPSO unit normally consists of a ship shaped hull, with an internal or external turret, and production equipment on the deck. The unit is also equipped for crude oil storage. Oil transportation systems required for supporting this infrastructure are pipelines or shuttle tankers. Shuttle tankers are increasingly being accepted as a preferred transportation method for remote and deepwater offshore developments. The offloading operation is considered one of the most risky operations in offshore environments. This dissertation presents a risk-based analysis method aiming at defining the risk profile associated with an offloading operation. For offloading operations the risk profile is usually evaluated considering that the environmental condition could suffer changes during offloading that has an approximate duration of 24 hours. The method follows four basic steps: identification of hazard (using PHA technique), definition of failure scenarios and their probability of occurrence (using cause-consequence diagram and FTA) and evaluation of failure consequences. To improve the evaluation of failure consequences a more comprehensive analysis is proposed aiming at using the Markovian process to model the probability of changes during offloading operation that could cause changes in the risk profile developed in step two. The decision method is used to evaluate the possibility of emergency disconnection during the operation. The method is applied to evaluate the risk profile of an offloading operation in Campos Basin, Brazil, considering o FPSO. The analysis shows that the environmental conditions and the way that the tanker is moored have great influence on the risk profile.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-09082012-163809 |
| Date | 16 February 2012 |
| Creators | Carmen Elena Patiño Rodriguez |
| Contributors | Gilberto Francisco Martha de Souza, Fabio Gagliardi Cozman, Enrique Andrés López Droguett, Paulo Fernando Ferreira Frutuoso e Melo, Eduardo Aoun Tannuri |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Mecânica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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