FORMANDO ENGENHEIROS E LÍDERES

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Aluno da Poli-USP pesquisa formas de detectar
falhas em plataformas de petróleo em iniciação científica

Objetivo do trabalho, que recebeu menção honrosa em Simpósio da USP, é evitar derramamento de óleo no mar

FPSO - Cidade Itajaí é um exemplo do tipo plataforma FPSO, um navio petroleiro adaptado, que integra o sistema de produção dos campos de Baúna e Piracaba, no pós-sal da Bacia de Santos [Foto: André Motta/Petrobras]

Ainda em 2020, durante a pandemia de covid-19 e no primeiro ano de graduação na Escola Politécnica (Poli) da USP, Vitor dos Santos Silva começou uma Iniciação Científica com a orientação de professores da Engenharia de Computação, Mecatrônica e do pesquisador de um laboratório que realiza estudos navais e oceânicos, ou seja, um trabalho que reunia conhecimentos de diversas áreas diferentes e por isso é considerado multidisciplinar. Junto aos professores, Vitor desenvolveu uma pesquisa para detectar falhas no sistema de amarração nas plataformas petrolíferas da Petrobrás, utilizando conceitos de engenharia computação e ciência de dados. “Basicamente, após receberem os dados da empresa, a ideia é processá-los e posteriormente retornar aos operadores de plataformas petrolíferas se existem falhas nesse sistema”. 

 

O trabalho de Vitor foi realizado sob orientação da professora Anna Helena Reali Costa, do Departamento de Engenharia de Computação de Sistemas Digitais (PCS), e com colaboração do professor Eduardo Aoun Tannuri, do Departamento de de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos (PMR) e de Asdrubal Queiroz Filho, pós-doutorando do Tanque de Provas Numérico (TPN) da Poli.

 

Por meio da IC, o aluno auxiliou na análise e testes para implementação da principal ferramenta utilizada no estudo: o Método da Diferença de Espectros. O método, desenvolvido por Asdrubal, utiliza de operações com sinais de GPS da plataforma para que seja extraído o período natural de oscilação da plataforma. Vitor explica que as plataformas petrolíferas não são estáticas e que a linha de amarração a segura em determinada região, mas que sua oscilação é constante. Por meio do cálculo do período natural da plataforma, é possível analisá-lo junto a outros dados e informar sobre a possibilidade de rompimento.

Representação gráfica do Método da Diferença de Espectros [Imagem: acervo retirado da apresentação de Vitor dos Santos Silva ao SIICUSP 2021]
Representação do período de rompimento [Imagem: acervo retirado da apresentação de Vitor dos Santos Silva ao SIICUSP 2021]

O que são as ‘linhas de amarração’?

As plataformas do tipo FPSO - da sigla floating, production, storage and offloading - são plataformas de produção, armazenamento e transferência e podem alcançar mais de 2000m de profundidade, como é o caso da FPSO Cidade de Itajaí e a FPSO Pioneiro de Libra, ancorada no pré-sal da Bacia de Santos.

Responsáveis por extrair o petróleo no leito do mar, a oscilação das plataformas é inevitável, mas precisa ser controlada para que não leve-as à deriva total. “É aí que agem as linhas de amarração que, feitas por materiais como o aço, conseguem ‘segurar’ a plataforma e limitar sua oscilação. Mesmo que oscile, ela não vai muito longe”, diz Vitor. 

 

Segundo o aluno, a importância das linhas deve-se à necessidade de que o sistema seja mantido em segurança para que não existam rompimentos dos dutos e, consequentemente, derramamento de petróleo no mar, além de garantir a segurança dos membros da equipe que estejam na plataforma. “É importante detectar o mais rápido possível quando há uma falha em uma das linhas desse sistema, que como em qualquer outro sistema, tem fadiga ao longo tempo”, explica Vitor. O que o aluno enfatiza é que uma linha rompida sendo detectada mais prontamente possibilita que sejam evitadas algumas reações em cadeia, como o rompimento de uma linha após a outra por sobrecarga no sistema.

 

No SIICUSP de 2021, Vitor apresentou a validação do Método da Diferença de Espectros, por meio da análise de múltiplos dados e de Inteligência Artificial (IA), provando que quando havia falha em alguma das linhas do sistema de amarração era possível detectar com mais precisão as alterações no período de oscilação da plataforma. 

“Ter recebido uma Menção Honrosa na Etapa Internacional do SIICUSP, entre uma quantidade de excelentes trabalhos que passaram para a Etapa Internacional junto ao meu, me trouxe o entendimento de que o aprofundamento dos nossos interesses de estudo podem nos levar a desenvolver coisas importantes não apenas para nós, mas para toda a sociedade”, diz Vitor.

 

Seu interesse por IA é anterior à sua entrada na Poli, tendo-o levado a se interessar pela pesquisa já no primeiro ano da faculdade e guiando-o para o processo de internacionalização que o Duplo Diploma promove. Atualmente, Vitor reside na França, na École Centrale de Lille, que possui amplas pesquisas na área e é uma oportunidade para o aprimoramento de seus estudos.

 

“Quero agradecer a Deus pela oportunidade e a todos que me apoiaram ao longo dessa trajetória: minha família, meus professores orientadores da IC e amigos, bem como meu mentor Luis Vallini do Poli Retribua, da Associação de Engenheiros Politécnicos (AEP), que me recebeu como um velho amigo quando cheguei à França. Deixo ainda meus agradecimentos à Poli, que era a faculdade dos meus sonhos e hoje me leva a realizar tantos outros”, finaliza Vitor.

 

 

 

 

 

 

 

SIICUSP 2022 – Todos os anos, a USP promove o Simpósio Internacional de Iniciação Científica e Tecnológica, em que alunos de graduação da USP e de outras instituições brasileiras e internacionais apresentam os resultados dos projetos de iniciação científica e tecnológica. Neste evento são apresentados trabalhos como os dos alunos Vitor dos Santos Silva e Roberto Ceccato, que receberam Menção Honrosa na Etapa Internacional do 30º SIICUSP. 


Saiba mais sobre como acompanhar o SIICUSP 2022 aqui.

Vitor em Paris durante o intercâmbio pelo Duplo Diploma da Poli [Foto: acervo pessoal]
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