Um FPSO é uma plataforma flutuante que produz, armazena e transfere petróleo e gás. Ela consiste de módulos de processamento no convés que separam o óleo, gás e água, comprimindo e tratando o gás e óleo. O documento descreve especificamente um módulo de produção que controla os poços e lança e recebe dispositivos de limpeza de tubulações chamados "pigs".

1. Funcionamento de um FPSO
Esse artigo é referente a uma plataforma FPSO e como ela funciona, bem como dos diversos processos
realizados por essa unidade. A análise de fato, será de uma das estruturas do topside. Tendo sido escolhido
como exemplo um módulo de produção.
FPSO é a sigla para "Unidade Flutuante de Produção, Armazenamento e Transferência" (em inglês
Floating Production Storage and Offloading) e é um tipo de plataforma com forma de navio utilizado pela
indústria petrolífera para produção, armazenamento de petróleo e/ou gás natural e escoamento da produção
por navios aliviadores.
FPSOs podem ser convertidos de antigos petroleiros ou terem seus cascos construídos especificamente
para esta função.
São utilizados em locais de produção distantes da costa com inviabilidade de ligação por oleodutos ou
gasodutos. Neste caso, o óleo precisa ser armazenado. A capacidade de armazenamento elimina a
necessidade de presença do navio-tanque ao longo da produção, o navio-tanque só é requisitado quando o
óleo produzido é suficiente para preenchê-lo por completo.
FPSO convertido a partir de um navio.
Ancorados permanentemente em um determinado local no mar, estas unidades devem ser
capazes de sobreviver às condições ambientais mais críticas a que estiverem sujeitas. Não é desejável
que os navios recebam condições ambientais severas de través (perpendicular ao eixo popa-proa), visto
que a área do costado exposta às forças de arrasto devidas às ações da onda, vento e corrente é muito
grande. Por isso, é preciso que a unidade tenha um sistema de ancoragem eficiente. Alguns exemplos
de tipos de ancoragem mais comuns no mercado são: Spread- Mooring (ancoragem distribuída), Turret
Externo e Turret Interno.
A vantagem do uso desse tipo de plataforma é que quando o poço não possui uma rede de
tubulação (flow lines) que faça o escoamento do óleo para terra (situação que é frequente quando os
sites se encontram a uma grande distância da costa), a plataforma tem a capacidade de armazenar o
óleo cru retirado do poço, além de poder realizar todo o processo de produção desse óleo até o seu
transbordo ou transferência para um navio aliviador através de um processo conhecido como alívio
(offloading).

2. Operação de alívio.
Nos últimos anos, plataformas do tipo FPSO têm se tornado as principais unidades de produção
flutuantes para águas rasas e profundas.
Topsides
Um FPSO consiste de uma estrutura com forma de navio-tanque/barcaça-tanque com módulos de processamento
no convés.
Módulos para FPSOs são tipicamente limitadas a no máximo 20 m de comprimento, com base na boca do
navio de pelo menos 45 m.
Estes módulos são divididos em:
• E-house (planta de utilidades)
• Módulo de Geração
• Módulos de Processos
• Módulo de Compressão
• Flare
PLANTA DE PROCESSO
As plataformas do tipo FPSO contam com uma planta de processamento da produção, que
permite a separação do óleo, gás e água; bem como o condicionamento e a compressão do gás,
tratamento e estabilização do óleo e tratamento da água produzida, para descarte dentro dos parâmetros
regidos pela legislação ambiental.

3. Módulos de Produção
As unidades que efetuam os diversos processos de produção da unidade flutuante são chamadas
de módulos de produção ou topsides e ficam localizadas no convés da embarcação. Em geral, os
módulos são divididos em:
E-house (planta de utilidades)
É composta por equipamentos de média e baixa voltagem que auxiliam na quebra de circuitos
para eventuais reparos e manutenção, transformadores, inversores de frequência e equipamentos para
gerenciamento de energia.
Módulos de Geração de Energia
Produzem a energia necessária para o funcionamento de todos os módulos que constituem os
topsides do FPSO, logo é de vital importância para os processos ocorridos na planta do navio.
Módulos de Processo
São os módulos de separação e tratamento do óleo, tratamento do gás, tratamento da água,
injeção de gás e injeção de água.
Módulo de Compressão de Gás
Módulo que faz a compressão do gás retirado do poço, necessária tanto para a re-injeção do gás
no poço, para aumento da produtividade do mesmo, ou para queima do gás no queimador.
Flare (queimador)
É constituído por uma torre alta, geralmente posicionada na proa do navio, destinada à queima
do excesso de gás produzido pelo FPSO.
Sistema de Ancoragem
O sistema de ancoragem tem como meta fixa o FPSO no seu local de produção. Existem diferentes tipos de sistemas
de ancoragem, cada qual com suas vantagens e desvantagens. A seguir caracterizamos três destes tipos e por fim
optamos por um deles para a utilização no projeto.
Turret Interno
O sistema de Turret Interno é integrado à proa da embarcação e apoiado em um sistema de rolamentos, localizado
em um moonpool ou no convés do navio. A parte rotativa mais extrema do sistema é conectada ao navio, já a parte
interna é conectada ao turret. Quando localizado no convés do navio, um manifold possibilita a conexão com a parte
mais baixa do turret.
Este tipo de ancoragem tem certas vantagens como sistemas de conexão com o poço permanentes ou
desconectáveis, bom comportamento em situações ambientais severas e instalação em águas profundas.
Turret Externo
Este sistema inclui uma estrutura de aço, que pode estar próxima ou afastada do navio, posicionada na proa ou na
popa da embarcação, fornecendo uma base para o sistema de rolamentos e o turret.

4. As linhas de ancoragem e mangotes de transferência de fluidos são conectados a esta base. Risers e umbilicais são
conectados ao navio através do turret, fazendo com que o navio possa girar livremente ao redor da base sem
interromper a produção.
O sistema de Turret Externo é mais barato que o de Turret Interno e podem ser construídos em menos tempo,
sendo um ótimo escolha de ancoragem para um FPSO.
Algumas limitações deste sistema incluem necessidade de energia, fluidos e controle operacionais do turret, e
pequeno número de conexão de risers e umbilicais.
Ancoragem Distribuída (Spread Mooring)
O sistema de ancoragem Distribuída (Spread Mooring), ou sistema convencional de ancoragem, possibilita um FPSO
a ter uma ancoragem fixa, com um aproamento fixo, facilitando a operação de offloading do óleo do navio.
Este sistema utiliza quatro grupos de linhas de ancoragem, normalmente distribuídas de maneira simétrica ligadas
tanto a proa quanto a popa do FPSO. Por este tipo de ancoragem deixar o FPSO com um aproamentofixo no local de
ancoragem, é necessário conhecer as condições de mar do local para que o aproamento da embarcação depois de
ancorada coincida com a direção mais severa do estado de mar.
O sistema de ancoragem Distribuída é bastante versátil e pode usado em aplicações de longa vida de serviço, em
qualquer profundidade e para qualquer tamanho de navio. Como o aproamento do navio é praticamente constante,
não há necessidade de se usar um Turret como forma de ancoragem, que também acarretaria ter toda infra-
estrutura para operação e manutenção do Turret embarcada, deixando o navio maior e consequentemente mais caro.
Uma característica deste tipo de ancoragem é a localização dos risers e umbilicais, que ficam dispostos ao longo do
corpo paralelo do navio, nos dois bordos, centralizados a meia-nau, o que possibilita a operação do FPSO com um
número grande de risers e umbilicais.
Este tipo de ancoragem foi escolhido para o projeto por apresentar diversas vantagens como:
• Custo
• Confiabilidade
• Uso de equipamentos tradicionais de ancoragem
• Capacidade para acomodar grande quantidade de risers e umbilicais
• Não é preciso ter a estrutura do casco criada também para acomodar o sistema de ancoragem, como no caso
de Turret
• Não necessita de energia elétrica, controle constante e manutenção mais frequente como no caso dos
sistemas de Turret interno
Uma típica distribuição dos módulos no convés é apresentada na figura abaixo.
Distribuição dos Topsides no Convés do FPSO.
Descrição Simplificada do Processamento da Produção
Os fluidos recuperados do reservatório chegam às instalações de superfície do FPSO nos
manifolds de produção a uma temperatura de cerca de 40°C e são encaminhados ao pré-aquecedor de
produção.
Esta etapa é importante para facilitar a separação da água, do óleo e do gás. Em seguida, os
fluidos são encaminhados ao separador de primeiro estágio, onde se processa a separação primária do
óleo, gás e água a uma temperatura de 90°C. Os gases são encaminhados à planta de compressão de

5. gás de alta pressão e desidratação, sendo nesta fase inicial, o gás direcionado para o compressor de
gás combustível.
A água é direcionada à planta de tratamento de água produzida para retirada do óleo residual e
posterior descarte.
O fluxo de óleo do separador de primeiro estágio é direcionado ao separador de segundo estágio,
passando antes pelo degasseificador. O segundo estágio opera a 109°C, onde mais gás é removido, a
fim de alcançar a especificação desejada do óleo. Nesta fase o gás separado é direcionado para o
compressor de recuperação de gás de baixa pressão.
O fluxo de óleo do separador de segundo estágio é encaminhado para o tratador eletrostático. O
óleo ainda contém até 5% da água produzida e é aquecido a até 120°C. Mas antes de entrar no tratador
eletrost ático, o óleo entra em um aquecedor elétrico e é diluído com água doce. Isso é necessário para
atingir a especificação de salinidade do óleo. O gás separado nesta fase é direcionado para o compressor
de recuperação de baixa pressão. Neste estágio, também ocorre separação de água do óleo, que, da
mesma maneira que a água separada no separador de primeiro estágio, é direcionada para tratamento
nos hidrociclones.
O óleo já tratado é bombeado pelas bombas de transferência de óleo para um trocador óleo/óleo,
que ao mesmo tempo em que baixa a sua temperatura, também eleva a temperatura do óleo que está
chegando dos poços. Então é direcionado para os resfriadores de óleo bruto para 60°C, sendo entã o
medido e posteriormente é encaminhado para os tanques de carga.
O gás, depois de processado, é utilizado para a geração da energia utilizada pela plataforma. O
gás sobressalente é re-injetado no poço ou queimado no queimador.
Um diagrama simplificado do processo de produção é apresentado abaixo.
Esquema da produção de óleo e gás.
DESCRIÇÃO DA ESTRUTURA ANALISADA
A estrutura analisada corresponde a um módulo de produção.
Esse módulo é composto basicamente por painéis de controle dos poços e por lançadores e
recebedores de pigs. Pigs são dispositivos inseridos na tubulação que se deslocam livremente através

6. dela, impulsionados pelo fluxo do produto, para realizar uma tarefa específica dentro do duto. Existem
diversas tarefas que um pig pode realizar, tais como a limpeza, separação de produtos na linha,
drenagem da linha, fornecimento de informações sobre a condição do duto e a extensão e localização
de um eventual problema (tal como a corrosão) e até tampões para isolamento de dutos. Sendo assim,
todas essas tarefas podem ser realizadas no módulo.
Bibliografia
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- Eng Naval e Oceânica / EE-COPPE-UFRJ
[2] Uma Abordagem Metodológica Integradora No Projeto Do Navio, Fernando Antônio Sampaio de Amorim, José
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[3] Ship-shaped Offshore Installations, Jeom Kee Paik,
Anil Kumar Thayamballi – Cambrigde (www.cambrigde.org/9780521859219)
[4] DNV – Rules For Classification Of Floating Production, Storage And Loading Units (outubro 2010)
[5] DNV – Rules For Classification of Ships , PART 3 – Hull and Equipment (julho 2009)
[6] ttp://www.deno.oceanica.ufrj.br/deno/prod_academic/relatorios/2011/NathalieThiago/relat1/Conteudo.htm