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3 Physical experiments

3.1 Literature on chamber testing

O planejamento de operações de manutenção submarina envolve o

estudo, a organização, a estruturação e a utilização dos recursos de forma

eficiente a fim de auxiliar a tomada de decisão.

Dois aspectos fundamentais caracterizam a tomada de decisão. O

primeiro refere-se à demanda, isto é, quando as embarcações serão solicitadas

para fazerem quais serviços, em quais locais e por quanto tempo. O segundo

aspecto envolve o conhecimento da oferta, ou seja, a frota de embarcações

disponíveis com as respectivas características que as possibilitam, ou não,

executarem as tarefas.

Quanto aos serviços, existem duas classificações distintas: os

determinísticos e os probabilísticos. Os determinísticos são serviços cujo local,

data de ocorrência e duração são conhecidos previamente. Fazem parte desta

categoria as inspeções programadas de dutos e equipamentos. Estes serviços

não serão contemplados na resolução do problema.

À parte dos serviços programados existe uma gama de serviços

probabilísticos, para os quais não se sabe de antemão quando, onde e por

quanto tempo o serviço será solicitado. Por meio da análise estatística do

histórico de ocorrências de um tipo de serviço probabilístico, poderá ser

determinada tanto a distribuição relativa ao intervalo entre ocorrências, como

também relativa à duração e à incidência (por bacia).

Os locais em que os serviços ocorrem podem variar de acordo com o tipo

de serviço, tendo as seguintes possibilidades: unidades (ou plataformas) de

produção, poços, manifolds submarinos (caixas de conexão de dutos com

painéis eletrônicos para controle de válvulas), dutos e outros equipamentos.

Adicionalmente ao tipo de local, é necessário mapear a incidência destes

serviços por bacia e, quando possível, por profundidade da lâmina d’água, o

que permitiria a geração das distribuições de ocorrência com ainda maior

precisão. A menos das inspeções de dutos, todos os demais serviços estão

associados a uma mesma coordenada (de início e fim).

É possível encontrar referências (PetroleoETC, 2013; OPL, 2004) que

ilustram alguns dos serviços probabilísticos presentes na indústria petrolífera,

entre eles: ADOL - apoio diverso às operações de lançamento e

remanejamento de linhas; ADOS - apoio diverso às operações de sondas;

AOAN - apoio às operações de ancoragem; CDLE - conexão e desconexão de

linhas e equipamentos; INST- instalação e recuperação de equipamentos;

LSVH - localizar e sanar vazamentos em linhas hidráulicas; LVOG - localizar

vazamentos de óleo ou gás; SALE - substituição de acessório de linhas; SVOG

- sanar vazamentos de óleo e gás.

As operações de manutenção carecem de embarcações de apoio

específicas já que para remediação e correção de falhas é necessária a

presença de um especialista no local. As embarcações DSVs são utilizadas

para o suporte e apoio ao mergulho, dotadas de câmaras para mergulho

saturado, e realizam intervenções em até 350 metros de profundidade.

Por outro lado, os serviços de manuntenção em grandes profundidades

são feitos por embarcações RSVs dotadas de ROVs (remoted operated

Vehicle) - veículos de operação remota não tripulados utilizados para

inspecionar e intervir nos diversos ativos em profundidades de até 3000

metros. Os ROVs possuem cabos umbilicais que os conectam com a

embarcação a fim de transferir dados, imagens, eletricidade além de possuírem

câmeras, sondas e braços articulados.

Segundo relatório da Associação Brasileira das Empresas de Apoio

Marítimo (ABEAM, 2013) a frota de embarcações do tipo DSV e RSV de

bandeiras brasileira e estrangeiras de empresas associadas e não associadas

a ABEAM é composta de 15 embarcações.

É importante destacar que existem serviços de manutenção que só

podem ser realizados por mergulhadores, cujo limite de atuação é de 300

metros de profundidade, podendo atingir 350 metros em situações

excepcionais. Estes serviços são demandados por sistemas de produção

antigos, desprovidos de automatização, e que estão localizados mais próximos

da costa. Os sistemas mais modernos, em águas profundas e ultra-profundas

podem ser mantidos por meio de sondas de observação (ROV), ou pelas

sondas de intervenção (RIV), que são ROVs com recursos adicionais para

manuseio de válvulas e ferramentas. Em geral, além da duração da execução

do serviço propriamente dito, é importante computar o tempo de descida e

subida do mergulhador.

Para as demais tarefas, em que as sondas remotas de observação e

intervenção realizam os serviços, também é importante computar os tempos de

subida e descida das sondas. Particularmente, quando se tratar do serviço de

inspeção programada, realizado por sonda ROV, será admitida uma taxa média

de inspeção do duto ou do equipamento.

A necessidade de mergulho saturado obriga que apenas as embarcações

tipo DSV sejam utilizadas, enquanto que os demais serviços podem ser feitos

por ambos os tipos de embarcações. Adicionalmente, se houver a necessidade

de utilização de sonda ROV em grandes profundidades, talvez nem todos as

embarcações da frota possam ser capazes de atender. Assim, a

compatibilidade embarcação-tarefa deverá ser observada no processo de

alocação da frota.

Entre os aspectos operacionais importantes de serem contemplados, está

o retorno periódico das embarcações a um porto, ou base operacional, para

troca da tripulação. A troca ocorre em intervalos regulares de 14 dias, sendo

ela uma imposição rígida, de forma que os atrasos para chegada ao porto não

são aceitos por restrições trabalhistas. Outros retornos ao porto poderão ser

requeridos como, por exemplo, as inspeções da sociedade classificadora, da

Marinha, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), ou da

seguradora. Apesar das tarefas terem durações pequenas, quando

comparadas com o intervalo de 14 dias, é importante destacar que uma

embarcação poderá deixar de atender uma tarefa, mesmo que crítica (quanto

às perdas econômicas), se o prazo de retorno ao porto para troca de tripulação

ficar comprometido. Também deve ser observado que as tarefas, uma vez

iniciadas, não são interrompidas.

O presente problema de planejamento, quando considerado no curto

prazo, é tratado como um problema de programação de frota em que as tarefas

são todas conhecidas, e disponíveis para início imediato. As durações médias

são conhecidas e são função das características do subsistema que falhou, do

tipo de falha (e de seu correspondente serviço), da profundidade e dos tempos

de subida e descido de sonda ROV ou dos mergulhadores. Ademais, a frota é

fixa e conhecida, para a qual existem instantes e locais de liberação das

embarcações de seus atuais serviços. O horizonte de planejamento é da ordem

de 10 a 12 dias.

Quando considerado no longo prazo, a lista de tarefas não é conhecida e

terá que ser sorteada quanto ao local de ocorrência, ao tipo de ocorrência (isto

é, o tipo de serviço), quanto à duração e perda de óleo e gás associada.

Adicionalmente, poderão ser incorporadas novas embarcações na frota.

Estas são usualmente contratadas por longos períodos, em contratos do

tipo time charter. Nesta modalidade de contrato, o dono da embarcação arca

com todos os custos para manter a embarcação operacional, como tripulação,

seguro, manutenção, registro e itens sobressalentes, e a empresa contratante,

além do aluguel diário (daily hire ou hire), arca com os custos de combustível e

taxas portuárias.

Dado um período para análise quanto ao dimensionamento, por exemplo,

de 1 ano, o analista deverá confrontar o custo da frota neste período – isto é, o

custo de combustível no período mais o “hire” multiplicado pela disponibilidade

anual do navio (350 dias, por exemplo) e pelo número de anos –ao custo das

perdas de produção, decorrentes do atraso para realização das manutenções.

À medida que mais embarcações são incorporadas à frota, a parcela de

custo de frota deve aumentar, proporcionando, por outro lado, uma redução do

custo associado às perdas de produção. Ao propor diferentes composições de

frota, o analista estará testando cenários em que novas embarcações são

incorporadas à frota, considerando a oferta no mercado de afretamento, ou a

perspectiva de encomendá-las a estaleiros. Nestes casos, as taxas diárias e o

consumo de combustível deverão ser valores médios de mercado.