Comportamento hidrodinâmico de plataformas oceânicas I
Descrição dos diversos tipos de plataformas. Hidrodinâmica básica. Teoria linear de ondas, Efeitos viscosos. Revisão de probabilidade e estatística. Descrição das cargas ambientais. Ação de ondas, ação de ventos, ação de correnteza. Determinação de condições de projeto. Cargas em estruturas tubulares (Semi-submersíveis, TLP, jaquetas). Forças na direção do escoamento, Formulação de Morison. Forças transversais em estruturas esbeltas rígidas e flexíveis: VIV - Vibrações induzidas por vórtices. Clashing. Noções básicas de CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional).

Comportamento Estrutural de Sistemas Oceânicos
1. Revisão de teoria de vigas 2. Análise de tensões e deformações 3. Equações constitutivas no regime linear elástico 4. Critérios de escoamento 5. Estudo de Casos - Seminários 6. Fadiga de estruturas oceânicas 7. Estabilidade Estrutural 8. Estudo de Casos – Seminários 9. Projeto de Curso.

Sistemas oceânicos de produção de petróleo
Introdução aos equipamentos submarinos; conceitos, aplicações e métodos de construção/instalação de plataformas de produção; arquitetura e instalação de árvores de natal molhadas e coletores submarinos; sistemas de controle submarino; conceito de linhas submarinas de produção e exportação; parâmetros de dimensionamento de dutos rígidos submarinos; instalação de linhas submarinas; introdução aos sistemas autônomos de produção submarinos

Resistência de Materiais I
Análise de deformações e tensões. Estado triplo de tensões; tensõesprincipais; critérios de resistência. Características geométricas e momentos de inércia de áreas planas. Tração e compressão. Corte. Torção. Flexão em vigas. Energia de deformação.

Resistência de Materiais II
Deslocamentos de vigas hiperestáticas. Flexão assimétrica de vigas sem torção: flexão pura e flexão simples. Centro de cisalhamento de seções abertas. Flambagem de colunas: carga crítica de Euler; comprimento equivalente. Princípio dos Trabalhos Virtuais: Método da carga unitária; Teorema de reciprocidade de deslocamentos; Deflexão de vigas causadas pelo cisalhamento. Método da flexibilidade: sistema principal; equações de compatibilidade de deslocamentos. Método da rigidez: grau de indeterminação cinemática, coeficientes de rigidez, sistema principal, equações de equilíbrio. Teoremas de Energia. Critérios de Ruptura.

Método dos Elementos Finitos
M.E.F. como extensão do método de Rayleigh-Ritz. Interpolação. Funcional energia potencial total. Formulação básica do M.E.F. Elementos de barra. Convergência. Testes de Convergência. Elementos básicos de estado plano de tensões e de deformações. Elementos isoparamétricos. Integração numérica. Elementos de Kirchoff e de Midlin para flexão de placas. Elementos sólidos. Elementos com modos não compatíveis de elasticidade bi e tridimensional. Elementos de casca. Utilização de programas automáticos.

Técnicas de Programação em Engenharia Civil
Estruturas das linguagens Fortran e C. Similaridades e sintaxe das linguagens. Declaração de variáveis. Tipos de variáveis. Comandos de repetição. Comandos de controle. Comandos de entrada e saída. Formatação dos dados de entrada e saída. Funções e procedimentos. Funções intrínsecas. Passagem de parâmetros. Ponteiros. Alocação dinâmica da memória. Variáveis estruturadas. Manipulação de bits. Catálogo de funções-padrão. Preparação de gráficos.

Análise de Estruturas
Conceituação de estruturas, modelos estruturais e principais ações. Método das Forças; indeterminação estática. Sistema principal e equações de compatibilidade de deformação. Deslocamento em estruturas hiperestáticas. Método dos Deslocamentos; deslocamento nodal e graus de liberdade. Indeterminação cinemática. Equações de equilíbrio nodal. Carga nodal equivalente. Recalques de apoio, efeito de temperatura, deformações impostas, apoios elásticos. Matriz de rigidez de elemento. Utilização de programas automáticos de análise.

Teoria da Elasticidade
Operações com tensores. Pequenas e grandes deformações. Equações gerais da elasticidade. Elasticidade linear. Análise de tensões. Decomposição do vetor de tensões. Tensões principais: círculo da Mohr. Análise de deformações: campos de deslocamentos e de deformações, deformações principais. Equações gerais da Elasticidade: equações de equilíbrio e de compatibilidade. Lei de Hooke generalizada, condições de contorno. Problemas bidimensionais em coordenadas cartesianas e polares: estado plano de tensões e deformações, soluções polinomiais e em séries, semiplano. Teoria da elasticidade a três dimensões: forças de massa e de superfície, equações fundamentais, condições de contorno. Torção. Problemas axi-simétricos. Teoria das placas: equação diferencial da teoria clássica de flexão de placas delgadas, soluções de Navier e de Levy, formulação por energia e método de Rayleigh-Ritz. Placas retangulares e circulares axissimétricas. Teoria das cascas: teoria da membrana e de flexão para cascas de revolução, cascas cilíndricas e cascas de forma arbitrária. Semi-sólido infinito. Métodos energéticos. Princípios variacionais generalizados.

Projeto de Estruturas Offshore
Conceitos básicos de oceanografia, de estatística e de probabilidade. Tipos de plataformas marítimas de produção de hidrocarbonetos e de perfuração: plataformas fixas de aço e concreto, plataformas flutuantes tipo semi-submersível de produção, plataforma de pernas atirantadas (tension leg platform), spar-buoy, FPSO (floating, production, storage and offloading) com turret e com spread mooring, plataformas de perfuração auto elevatórias (jack-up), MODU (mobile offshore drilling unit). Conceitos básicos do sistema de ancoragem tipos de materiais, equação da catenária, tipos de fundações. Conceitos básicos do sistema de risers:flexíveis e rígidos (verticais e na forma de catenária); perfuração, completação e produção. Conceitos básicos de dinâmica e hidrodinâmica. Forças devidas à onda e correntes sobre membros esbeltos. Interação estática solo-estrutura: solos argilosos, arenosos e calcáreos; parâmetros elásticos do solo. Fundações rasas. Fundações profundas: estacas isoladas, métodos elásticos, modelo de Winkler modificado; grupos de estacas: modelo de Poulos, métodos de Focht & Koch e de O'Neil. Fundações especiais: estacas de sucção, âncoras convencionais e âncoras tipo VLA (vertical load anchors) e estacas torpedo. Critérios de projeto: tensões admissíveis (WSD)/(LRFD), tensões máximas, flambagem e punching shear. Instalação de plataformas fixas: flutuação, verticalização e lançamento. Análise de fadiga de material base, peças soldadas, de amarras, cabos de aço, cabos de poliéster, ligações tipo elo Kenter, elo pêra, etc. Análise de vibrações induzidas pele fenômeno de desprendimento de vórtices em elementos esbeltos.

Garantia de escoamento
Introdução à garantia de escoamento. Transferência de calor em sistemas de produção de óleo e gás. Problemas encontrados: Parafinas, óleos pesados, emulsões, asfaltenos, sais de naftenato, precipitados inorgânicos, hidratos, slugging, erosão e corrosão.

Fundamentos de engenharia de petróleo
História e economia do petróleo. Como a Terra foi formada. Origens do Petróleo e sua Acumulação. As atividades da indústria: exploração, performance e desenvolvimento de reservatórios, perfuração e completação de poços, avaliação de formações, elevação natural e artificial, processamento, transporte, distribuição. Sistemas de Produção de petróleo. Contratos e Regulamentação. Noções de ética e profissionalismo.

Economia de energia
Energia renovável no oceano (Onda, Marés, Correntes oceânicas, Gradiente térmico, Gradiente de salinidade, eólica offshore): potencial energético e método de conversão, conceitos e tecnologias, status global de desenvolvimento tecnológico, Protótipos de sistemas de conversão de energia oceânica, Métodos de avaliação dos recursos energéticos do mar, Economia. Energia de onda: Projeto de conversor de energia da onda, Métodos de controle de conversores de energia da onda, Otimização dos conversores de energia de onda, Sistema de power take-off (PTO) dos conversores de energia de onda, Protótipos de energia da onda no Brasil. Energia Eólica offshore: projeto de turbina de energia eólica offshore, Analise de sistemas eólicas offshore. FAST open-Soure code.

Mecânica dos Corpos Rígido II
Cinemática da partícula e corpo rígido: coordenadas retangulares, normal / tangencial e cilíndricas; translação me rotação em torno de eixo fixo; - Cinética da partícula e do corpo rígido: trabalho /energia; impulso / quantidade de movimento; Cinemática e cinética tridimensional; Vibrações livres e forçadas, com e sem amortecimento, para sistemas de 1, 2 e vários graus de liberdade; Excitação harmônica e de impulso.

Resistência Estrutural do Navio I
Função dos elementos estruturais. Cálculo de cargas em estruturas flutuantes. Propriedades relevantes de materiais estruturais. Resistência primária de estruturas oceânicas. Cálculo do modulo de seção. Critérios de resistência. Teoria da flexão de placas. Flambagem de vigas e placas.

Resistência Estrutural do Navio II
Introdução ao método de elementos finitos: Processo de análise; PTV aplicado a MEF; Funções de forma e solução; Eliminação gaussiana; Elementos Isoparamétricos; Convergência. 2. Instabilidade Estrutural: Introdução a flambagem; Flambagem de vigas; Flambagem de placas; Flambagem de painéis enrijecidos; Normas aplicáveis; Prática em software. 3. Fadiga: Teoria de Fadiga (Curvas SN, Contagem de ciclos, Regra de Miner etc.); Normas aplicáveis; Prática em software.

Tecnologias de Sistemas Oceânicos III
Elementos de engenharia do petróleo. Descrição das unidades de produção de petróleo (UPP) e de seus componentes submarinos. Processos de instalação de UPP: métodos de instalação, transporte de componentes, embarcações de apoio. Técnicas de posicionamento dos diversos componentes sobre o leito oceânico. Técnicas de acoplamento dos componentes instalados.

Técnicas de Modelação de Navios e Plataformas Offshore
i) a teoria dos elementos finitos, ii) implementação numérica (Python) e iii) aplicação com softwares comerciais (Abaqus Student) para análise de estruturas navais e offshore (ex.: análise de compósitos, flambagem e pós-flambagem de painéis, resistência limite da seção de navios, etc).

Dinâmica dos Sistemas Discretos I
Vibrações livres. Vibrações forçadas. Amortecimento viscoso e histerético. Resposta a cargas periódicas. Resposta a cargas impulsivas. Resposta em frequência. Análise modal. Formulação das equações de movimento em problemas com mais de um grau de liberdade. Semi- discretização. Integração no domínio do tempo: a família de algoritmos de Newmark; implementação computacional. Introdução à análise experimental. Principais tipos de sensores e equipamentos utilizados na análise experimental estática e dinâmica de estruturas. Conceitos básicos de aquisição de sinais para ensaios estáticos e dinâmicos. Transformada discreta de Fourier.

Fratura dos Materiais
Diagrama de análise de fratura. Mecânicas da fratura linear-elástica: noções de G, K, KIC, KIEAC. Mecânicas da fratura elasto-plástica: método da abertura na ponta de trinca (CTOD), da integral J e curvas R. Mecânicas da fratura aplicada a fadiga: curva da/dN versus delta k, integração das curvas da/dn versus elta k. Normas.

Materiais para a Indústria do Petróleo
Comparação entre os diferentes materiais estruturais; Ligas Metálicas; Ligas Ferrosas – Aços e Ferros Fundidos. A filosofia do projeto metalúrgico dos aços. Mecanismo de reforço dos aços. Aços ao carbono. Aços Ligados. Aços inoxidáveis. Aços estruturais. Aços para dutos. Aços para risers. Ferros fundidos. Ligas Não Ferrosas. Ligas de Cobre. Ligas de Alumínio. Li gás de Níquel, Ligas de Titânio. -Materiais Poliméricos: Termorrígidos, Termoplásticos. Materiais Compósitos. Análise de Casos: Materiais dos risers flexíveis, rígidos de aço e rígidos de compósitos.

Seleção de Materiais
O processo do Projeto. Materiais de engenharia e suas propriedades. Seleção de materiais a partir das relações das propriedades que atendam aos requisitos do produto. Seleção de processos de fabricação baseada nos requisitos do produto e os aspectos econômicos da produção. Seleção de materiais e dos processos de fabricação com múltiplas restrições e objetivos. Seleção de materiais e processo de fabricação para atender formas específicas de produtos. seleção de materiais híbridos. Estudos de casos associados a cada um dos tópicos. Materiais e meio ambiente.

Corrosão e Proteção
Fundamentos termodinâmicos da corrosão, classificação da corrosão. Fundamentos eletroquímicos. Equação de Nenrst. Diagrama de Pourbaix. Polarização. Passivação. Cinética da corrosão. Proteção da corrosão: proteções clássicas e aquelas por materiais poliméricos, compósitos e filmes finos. Deterioração dos materiais não-metálicos: idéias gerais e analogias com a corrosão de metais.

Tecnologia da Soldagem
Introdução, aplicações e terminologia. Classificação dos processos. Revisão elétrica aplicada às fontes de energia para soldagem. Processos de soldagem a arco elétrico (plasma, tig, eletrodo revestido, mig, mag, arame tubular, arco submerso). Processos de soldagem por resistência elétrica. Processos especiais: eletroescória, soldagem de pinos, centelhamento, soldagem por explosivos, por fricção, difusão, compressão a frio; aluminotermia, laser e feixe de elétrons.

Materiais Compósitos
Definição de materiais compósitos. Fibras. Materiais das matrizes. Compósitos de matriz: polimérica, metálica e cerâmica. Compósitos de fibra de carbono. Micro e macromecânica dos compósitos. Resistência mecânica, fratura e fadiga de compósitos.

Metalurgia Física da Soldagem
O arco elétrico. geração de calor. Fluxos, eletrodos, arames, gases de proteção. Ciclo térmico durante a soldagem. Tratamento térmico. Pré-aquecimento; pós-aquecimento; soldas múltiplo passes. Velocidade de resfriamento. Defeitos: porosidades, escória, mordedura, segregação, trincas. Microestrutura e propriedades mecânicas das juntas soldadas. Soldagem de aços-carbono, de aços resistentes à abrasão, à corrosão, aços refratários, aços criogênicos. Soldagem de Al, Ni, Cu e suas ligas. Qualificação de procedimento de soldagem.

Engenharia Microestrutural de Cerâmicos
Microestrutura dos materiais cerâmicos. Correlação entre propriedades físicas, mecânicas, elétricas, magnéticas e óticas dos materiais cerâmicos e a sua microestrutura e desta com composição de processamento. Formação de materiais cerâmicos compósitos. Aplicação de cerâmicos avançados para fins estruturais na indústria do petróleo e gás.

Propriedades de Materiais Poliméricos
Comportamento Mecânico; Relação entre Propriedades e Microestruturas; Processamento de Produtos Poliméricos; Polímeros de Engenharia.

Ensaios Não Destrutivos
Conceito de ensaios não destrutivos, controle e garantia da qualidade. Visão geral dos ensaios. Ensaio por líquidos penetrantes e partículas magnéticas: princípio, características, aplicação e avaliação. Ensaio radiográfico: fontes, proteção radiológica, avaliação, normas. Ensaio ultrasônico: cristais, transdutores, propagação de ondas, detecção e dimensionamento de defeitos, blocos de referência e padrão, normas. Correntes parasitas: geração de corrente, interpretação de resultados, normas.

Adesivos e Fibras
Adesivos: classificação e mecanismos de adesão; Forcas intermoleculares; Superfícies e tratamentos superficiais; Adesivos orgânicos (naturais e sintéticos) Fibras: de vidro, carbono e fibras poliméricas; Técnicas de fabricação; Propriedades mecânicas.

Perfuração de poços
Introdução e histórico da perfuração de poços. Tipos, sistemas e equipamentos de sondas de perfuração. BOP, coluna de perfuração e brocas. Operações de perfuração: procedimentos de perfuração onshore e offshore. Hidrostática e hidráulica da perfuração: introdução à projeto de poço, fluidos de perfuração, pressão hidrostática da perfuração, balanço de pressões no poço, pressões em condições de fluxo, perda de carga na broca, ECD. Modelos reológicos: fluidos newtonianos e fluidos não-newtonianos (modelo de Bingham e modelo da Lei de Potências). Escoamento laminar e escoamento turbulento no anular e na coluna e cálculo das perdas de carga. Projeto do poço: conceitos básicos de geopressões e elementos de mecânica das rochas, perfilagem, gradiente de sobrecarga, gradiente de pressão de poros, gradiente de colapso e fratura, critérios de assentamento de sapatas. Dimensionamento geomecânico de revestimentos, cimentação. Detecção e indícios de kick, controle de poço.

Instalações de superfície de produção de petróleo
Sistemas de produção de petróleo: terrestres e no mar. Projeto de facilidades de produção. Tratamento de água. Facilidades de produção: energia elétrica, ar comprimido, sistemas hidráulicos. Sistemas de medição, instrumentação e controle. Válvulas. Sistemas de segurança. Linhas de fluxo e manifolds.

Métodos de elevação artificial
Performance de influxo. Escoamento multifásico na coluna de produção, flowline e riser. Análise nodal e elevação natural. Gas lift: Conceitos básicos, concepção do arranjo físico, válvulas de gas lift (pressão, orifício e venturi), projeto e estabilidade. Bomba centrífuga. Bombeio centrífugo submerso: Conceitos básicos, tipos de instalações e projeto. Introdução aos outros métodos de elevação artificial: Bombeio mecânico com hastes, Bombeio por cavidades progressivas, Bombeio hidráulico de pistão, Bombeio hidráulico de jato, métodos intermitentes (gás, pistão e PIG). Comparação entre os métodos de elevação artificial. Comparação entre os métodos gas lift e bombeio centrífugo (offshore).