Título
PROJETO DE FERRAMENTA DE ASSENTAMENTO DE BUCHAS DE DESGASTE NA SUPERFÍCIE
Orientador(a)
Prof. Mauricio Aguilar Nepomuceno de Oliveira
Resumo
Atualmente, os projetos de Árvores de Natal Molhada determinam que as buchas de desgaste sejam instaladas com a Base Adaptadora de Produção (BAP) já no leito marinho, porém sugestões das equipes responsáveis pela instalação destes equipamentos identificaram que o processo poderia ser feito mais eficiente se a instalação fosse feita antes da descida da BAP à cabeça de poço. A busca pela economia e aumento de eficiência dos processos fez com que esta sugestão seja seguida, porém sem uma ferramenta dedicada para esta nova operação, os operadores estão expostos a novos riscos. Neste trabalho é abordado o processo de desenvolvimento de uma ferramenta de assentamento de buchas de desgaste que utiliza um parafuso de potência, para eliminar os novos riscos existentes na nova sequência de instalação. O conceito inicial da ferramenta foi desenvolvido e cálculos foram realizados com base em conhecimentos de elementos de máquinas e a teoria de placas finas. Posteriormente, software de modelagem computacional e análise de elementos finitos foi utilizado para verificar os cálculos realizados. Em seguida, módulos de otimização do software SolidWorks foi utlizado para otimizar a ferramenta, com o objetivo de redução de peso total. Finalmente, foi possível detalhar a versão otimizada da ferramenta e realizar uma análise de elementos finitos na ferramenta completa. Um orçamento para a fabricação foi realizado em parceria com fornecedores de serviços de usinagem e oxi-corte na região sudeste, obtendo uma boa aproximação do custo real da ferramenta.
Abstract
Currently, Subsea Christmas Tree projects determine that wear bushings be installed with the Production Adapter Base (PAB) already on the seabed, but suggestions from the teams responsible for installing this equipment identified that the process could be made more efficient if the installation were to be done before the scent of the BAP onto the wellhead. The search for savings and increased efficiency resulted in the approval of this suggestion, but without a dedicated tool for this new operation the offshore team is exposed to new risks. In this project, the design process for a new wear bushing installation tool that utilizes a lead screw is discussed, in order to eliminate the new risks related to this new installation process. The initial concept for the tool was developed and calculations were performed based on knowledge of machine element design and plate theory. Later, Computer Aided Design and Finite Element Analysis Software was used to verify the validity of these calculations. After that, the SolidWorks optimization module was utilized to optimize the tool, with the objective of minimizing the total weight.Finally, the weight-optimized version of the tool is detailed and a final Finite Element Analysis is performed on the tool as a whole. A cost estimate was done in partnership with machining and oxy-fuel cutting service providers in the Southeastern region of Brazil, resulting in a reasonable estimate for the real total cost for the tool.
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