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Cabos de tensionamento com Dyneema®

Sistemas de tensionamento de espia com Dyneema® superam cabos de aço

A MODEC, uma empreiteira líder em unidades FPSO, enfrentava um desafio. A empresa estava convertendo um navio em FPSO (unidade flutuante de produção, armazenamento e descarga) e queria equipar a FPSO Cidade de Santos MV20 com um novo sistema de tensionamento de correntes de amarração. Fique por dentro das notícias do segmento, assine nossa newsletter.

Objetivo: dois sistemas de guincho para tração de cabos de amarração

A ideia era usar dois guinchos, avante e atrás, para tracionar e tensionar 12  cabos de amarração cada. O design substituiria o chain jack usual em cada conjunto de amarração. Deste modo, a empresa poderia reduzir em quatro vezes o tempo para recolhimento das correntes.

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O resultado reduziria o tempo para instalação da FPSO, viabilizando a acomodação de janelas climáticas curtas.

A FPSO Cidade de Santos MV20 está instalada no campo brasileiro de Uruguá e recebe gás do campo de Tambaú, também na Bacia de Santos. O gás natural processado é enviado ao campo Mexilhão, a 170 quilômetros de Uruguá.


Necessidade: cabo muito resistente com pequeno diâmetro de curvatura

Havia vários motivos para a escolha deste design. Seria mais fácil rotear o cabo e tracionar pelo cabo-guia submerso, que tem um raio de curvatura muito limitado. O guincho de atracação poderia ser menor, exigindo menos espaço de convés. E um único guincho faria todo o recolhimento.

A MODEC queria um guincho de atracação centralizado avante e atrás para tracionar e tensionar 24 espias. O esquema substituiria a configuração usual de um macaco de corrente em cada conjunto de amarração. A FPSO Cidade de Santos MV20 utiliza um sistema de amarração SM.

Resistência superior a corte e abrasão

O guincho de atracação PH 350T/230T usado pelo Cidade de Santos MV20 tensionado. O cabo Quantum™ 12 de 120 mm da Samson de alta resistência com Dyneema® é leve, e sua tecnologia de fibra patenteada Samson DPX™ oferece resistência ao corte e abrasão superior, mas com um coeficiente de atrito mais elevado do que outros cabos de polietileno de alto módulo.


Necessidade: diâmetro de curvatura menor

Willie Ng, gerente de vendas da PH Hydraulics & Engineering, um dos principais fabricantes asiáticos de equipamentos de convés de FPSO, e fornecedor de longa data para a MODEC, calculou que, com uma força de tração de 350 mT, a FPSO Cidade de Santos MV20 precisaria de um cabo de aço com diâmetro de aproximadamente 96 mm, e uma carga de ruptura mínima de 796 mT. Com uma relação D/d de 18 para cabo de aço de baixa rotação, o diâmetro de curvatura exigido seria 1.728 mm. No entanto, o diâmetro do cabo-guia submerso da FPSO Cidade de Santos MV20 era apenas de 1.500 mm.

Única solução: cabo de tração com Dyneema®

Mas a PH tinha uma solução. A MODEC precisava de um cabo de tração tão resistente quanto o de aço, mas com diâmetro de curvatura abaixo de 1.500 mm, para que fosse usado com o cabo-guia submerso existente. Havia uma única resposta: um cabo sintético fabricado com Dyneema®. Eles são mais leves e resistentes do que os equivalentes em aço e, crucialmente para a MODEC e para o projeto da FPSO Cidade de Santos MV20, podem comportar um raio de curvatura muito menor do que os equivalentes em aço.

O pedido chegou à Gaylin, que forneceu à PH e à MODEC um cabo Quantum™ 12 de 120 mm Samson com tecnologia de fibra DPX™, com MBL de 887 mT e perda de resistência muito menor quando flexionado, se comparado a um cabo de aço sob as mesmas condições.

O cabo Quantum™ 12 de 120 mm Samson da FPSO Cidade de Santos MV20 possui MBL de 887 mT e perda de resistência muito menor quando flexionado, se comparado a um cabo de aço. Ele passa facilmente nas roldanas do guincho e é sete vezes mais leve do que o equivalente em aço.


Todas as especificações atendidas, e muito mais

Além de atender aos critérios de diâmetro/cabo-guia, o cabo atendeu também a todas as outras especificações. Exigiu menos espaço de convés, um guincho fez o trabalho em cada ponta, e foi muito mais fácil manusear e posicionar o cabo nas roldanas do guincho. Ele tinha um sétimo do peso de um cabo de aço de resistência similar.

Além disso, o cabo trançado é intrinsecamente livre de torque, não induzindo torções nas correntes de amarração. Este efeito adicional é altamente apreciado pelas empresas de instalação. Tudo resolvido.

A corrente de amarra de 114 mm da FPSO Cidade de Santos MV20 é mantida tensionada pelo cabo Quantum™ 12 de 120 mm Samson, fabricado com Dyneema®.


O cabo Quantum™ 12 de 120 mm Samson com Dyneema® é levemente desgastado após dois terços da operação de tensionamento no local. No entanto, a ação geralmente não reduz a resistência do cabo, e a superfície macia desenvolvida de fato protegerá o cabo de uma maior abrasão.


Conheça a FPSO Cidade de Santos MV20

  • História: construída em 1973, convertida em 2008-9, primeira extração de petróleo em 2010
  • Local de operação: Campos de Uruguá e Tambaú, Brasil
  • Cliente: Petrobras
  • Função 1: Coleta e processa gás natural do campo de Tambaú
  • Função 2: Envia o gás natural processado ao campo de Mexilhão, a 170 quilômetros de Uruguá
  • Capacidade de processamento: gás = 350 milhões de pés cúbicos por dia; petróleo = 35.000 barris por dia
  • Capacidade de armazenamento: aproximadamente 700.000 barris
  • Curiosidade: primeira FPSO a processar mais gás do que petróleo
  • Profundidade: 1.300 metros
  • Tipo de amarração: Amarração distribuída (Spread Mooring) SOFEC

Suportando a tensão

  • Cabo Quantum™ 12 de 120 mm Samson, MBL de 887mT e 70 m de comprimento
  • Fabricado com Dyneema®
  • Inclui tecnologia DPX™ patenteada Samson 
  • PET/ Dyneema® híbrido na superfície do cabo 
  • O maior atrito ajuda a manter o cabo no lugar e aumenta a resistência à abrasão

Por que a fibra supera o aço

O tensionamento de correntes de amarra com cabos de aço suscita algumas perguntas:

  • Os cabos de aço são muito rígidos para um fácil manuseio e posicionamento nas roldanas ao alterar a passagem. Cabos macios como os Dyneema® são fáceis de guiar para qualquer área.
  • Com cabos de aço, a instalação da corrente deve ser feita de modo que haja torção zero ou próxima de zero na corrente. Cabos Quantum™ de 12 fios Samson são livres de torque. 
  • No caso da Cidade de Santos MV20, o diâmetro de curvatura mínima para cabo de aço de baixa rotação sob carga total (350t) é 18 vezes o diâmetro do cabo. O tamanho da roldana e cabo-guia no curso do cabo é muito pequeno para um cabo de aço de 96 mm.
  • Passando pela roldana e cabo-guia, o tensor de curvatura/soquete no ponto terminal do cabo de aço sofrerá maior curvatura, reduzindo o fator de segurança e aumentando o risco de que a corrente de amarra vá para o fundo do mar.

Parceiros de projeto

  • MODEC – operadora de FPSO
  • SOFEC – responsável por análise de amarração
  • PH Hydraulics – fornecedora de guincho + cabo com Dyneema®
  • Samson Rope – fabricante do cabo Quantum™ 12 com tecnologia de fibra DPX™
  • Gaylin – distribuidora Samson no Sudeste Asiático
  • DSM Dyneema – fabricante da fibra UHMwPE Dyneema®

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