Aula 2a Clasificacion

Introducción a la Ingeniería Naval

Jairo Cabrera Prof. Dr. Ing. Naval

Introducción a la Ingeniería Naval

²  Introducción o  Tipo de Vehículos Navales o  Tipo de Vehículos Fluviales o  Tipo de Vehículos Offshore

²  Clasificación o  En función de las aguas que navegan o  En función al material de construcción del casco o  En función al sistema de propulsión o  En función de su uso

Generalidades: Clasificación

²  En función de las aguas que navegan: o  Embarcaciones de largo curso (oceánicas) o  Embarcaciones de Cabotaje o  Embarcaciones Fluviales & Lago

²  En función del material de construcción del casco: o  Madera o  Acero o  Concreto armado

²  En función del sistema de propulsión: o  A vela o  A remos o  Propulsión mecánica o  Sin propulsión

²  En función de su uso: o  Buques de Guerra o  Buques Mercantes o  Exploración-‐Explotación Hidrocarburos

Generalidades: Clasificación General


SISTEMAS OFFSHORE (PRES. INTRO)

Generalidades: Sistemas Offshore

q Breve Introducción Ing. Offshore (presentacion ppt) q Ejemplo de un sistema Offshore q Tipos de plataformas Offshore

ü  Plataformas apoyadas en el Fondo del Mar: §  Fijas:

•  Jackets •  Gravidad

§  Auto-elevatórias (Jackup) ü  Flotantes:

§  Semisubmergibles §  SPAR´s §  FPSO´s §  MonoColumnas

ü Mistas (complacientes): TLP, Mini TLP´s

Generalidades: Sistemas Offshore

Ejemplo de un Sistema Offshore

Planta

Unidad

Riser y Anclaje

Arbol de Natal, Cabeza del Pozo y Manifold

Petroléo y Gás


UNIDADES FIJAS


www.thmemgallery.com

Principales Caracteristicas

v  Estructura reticular tipo piramide para soportar cargas ambientales

v  Presas en el fondo por estacas

v  Estructura pequeña cerca a las olas

UNIDADE FIJA JACKET


Finalidad: v  Producción de Petróleo v  Altura hasta 400 m v  Operan enviando el Petróleo

directamente a la tierra a través de ductos o con Embarcaciones de alivio acopladas a la plataforma.


Evolución de la Plataforma Fija (Profundidad en metros)


Principales Características: v  Se apoyan en el fondo del mar por

gravedad v  Son fabricadas de concreto (mas

común) y/o acero

Finalidad: v  Producción de Petróleo hasta 400 m. v  Envían el petróleo via Oleoductos o

Aliviadores acoplados (idem torres)

GRAVITY


Construcción y Transporte:

Construcción Tanques en el continente

Transporte de los tanques hasta local Implantación


Continuación de la Construcción de los Tanques




Construcción de las Columnas



Transporte de la Superestructura


JACK-UPS Principales Caracteristicas

v  Va a la ubicación v  Jack down las piernas v  Perfuración como fija


SPARS


v  Mayores Plataformas, soportan un extenso cilindro que sirve para estabilizar la plataforma en el agua y permite resistir huracanes.

v  GOM - 1700 m. v  Movimiento de baja v  VIM – Vortex Induced Motion v  Gran Calado


SPARS


COMPLACIENTES Ø  A igual que las Jackets son fijas al suelo. Ø  Poseen un punto de pivote que le permite giros no

oponiendo grandes resistencias a las fuerzas externas. Ø  El objetivo de esta plataforma es tener una estrutura

reticulada de dimensión menor que la Jacket, pues no necesitaria de tanta resistencia a las fuerzas externas.

Ø  El formato del tronco, diferente de la piramide de las Jackets, tambiém hace disminuir el costo.

Ø  Se coloca un compartimiento estanque en la parte submergida superior del haste, de tal modo que suministre una fuera de restauración.

Ø  Existe tambiém torres sin la rótula, con la flexibilidad garantizada por el haste.

Ø  Desventajas : l  Diseño de la rótula suele ser complejo. l  Pieza de difícil mantenimiento sujeta a grandes esfuerzos

concentrados en n único punto. l  Menor capacidad de carga en la cubierta que la Jacket. l  Pequeñas láminas de aguas.


TLP (TENSION LEG PLATFORM)


v  Complaciente v  Mínimos movimientos v  Piernas o Tendones que

permiten movimientos laterales hasta 20´

v  A pesar del casco ser flotante, sus movimientos en el plano vertical (heave, roll e pitch) son limitados pela acción de los tendones, los quales trabajan siempre tracionados.


SEMI-SUB Principales Caracteristicas

v  Almacenamiento reduzido v  Movimientos pequeños v  Pequeñas area de flotación

las hacen sensibles al peso v  Utilizadas para aguas ultra-

profundas (2000 m. o mas) v  Profund. Mayor de 1000 m

utiliza DP.


SEMI-SUB


FPSO (FLOATING PRODUCTION STORAGE OFFLOADING) Principales Caracteristicas

v  Producción, Almacenamiento y Descarga de petróleo

v  Movimientos en alta (embarcación)

v  Conversión de los buques x nuevas construcciones



v  Casco cilindrico v  Mov. Dismuidos/alta

estabilidad v  Almacenamiento del

petróleo v  Nuevo concepto v  Cap. Amplia Planta de

Procesamiento

MONO-COLUMNA


MONO-COLUMNA



v  Unidades móviles de perforación

v  Utiliza sistema de anclas y mayores de 1000 m DP

BARCOS PERFORADORES (DRILL SHIPS)


XOM 8

45

5

8

1012

131515

100

9

12

0 20 40 60 80 100 120

PetrobrasShell

StatoilHydroExxonMobil

BPChevron

AnadarkoTotal

CNOOCConocoPhillips

ENI/AgipOthers

FPSO Semi Spar TLP Other

Instalaciones operando en Deepwater (252 Vessels Total)

OPERADORAS VS INSTALACIONES


COSTOS VS INSTALACIONES

VLCC TLP SEMI-SUB

Custo por tonelada de deslocamento (US$)

250 8600 5600

Custo por tonelada de peso leve (US$)

2500 14000 19000

Ø  Esas diferencias pueden ser explicadas por los siguientes fatores:

l  Semi-sub’s e TLP’s transmiten grandes esfuerzos a traves de miembros relativamente pequeños (bracings, viga de convés, etc.) y eso frecuentemente requiere utilización de aceros de alta resistencia y acurado control de calidad de partes críticas. El buque es mais uniforme y simples en su geometria y consecuentemente, en su estructura.

Ø  Bajo costo del FPSO en relación a otros sistemas offshore – el costo de

la tonelada en la construcción es significativamente inferior.

Caract./tipo de unidad SS TLP SPAR MONOCOLUNA FPSO

MOVIMIENTO MEDIO BAJO BAJO MEDIO-ALTO ALTO

ESTABILIDADE BAJA BAJA ALTA ALTA ALTA

COSTO CONSTRUCCIÓN

MEDIO ALTO ALTO BAJO BAJO

COSTO INSTALACIÓN BAJO ALTO ALTO BAJO BAJO

CAPACIDAD DE ALMACENAJE

NO NO NO SI SI

CAPACIDAD DE LA PLANTA

MÉDIA MÉDIA BAJA ALTA ALTA

“FIELD PROVEN” TODO EL

MUNDO

GOM MAR

NORTE

GOM MAR

NORTE

BRAZIL BRAZIL


COMPARATIVO INSTALACIONES


COMPARATIVO INSTALACIONES

Fatores Importantes

-La unidad debe estar adecuada para la planta y sistema de transferencia necesarios-

Facilidades necesarias (Define el tamaño y característica de la planta)

Producción del campo (Define el número/arreglo de risers y planta)

Local de instalación (Define las condiciones ambientales y profundidad)

Completación / Risers (Define los movimentos )

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