Wave energy variability based on the Pierson-Moskowitz spectrum for offshore platform analysis

Abstract

A diferencia de las estructuras en tierra fir­me, una plataforma marina se encuentra ex­puesta a condiciones climáticas extremas, debido principalmente a los vientos intensos y el oleaje que estos generan. El presente trabajo forma parte de un proyecto de in­vestigación que pretende conocer los efec­tos dinámicos simultáneos causados por las condiciones mencionadas anteriormente so­bre una plataforma tipo Jacket. Se analizaron las variaciones de la intensidad del viento a lo largo del tiempo al considerar dos altu­ras de referencia respecto al nivel medio del mar (msnmm), así como sus efectos sobre la densidad de energía de una ola, obtenidas a través del espectro de Pierson-Moskowitz. Por lo anterior, fueron planteados dos casos de estudio: el primero (Caso A) considera las acciones del viento a una altura de 10.00 msnmm, mientras que el segundo (Caso B) se establece a 19.50 msnmm. La ventana de tiempo se determinó entre 1 y 3600 se­gundos, conforme a las recomendaciones del American Petroleum Institute (API 2A - WSD), y en concordancia con la ecuación es­tablecida por estos para perfiles de vientos y ráfagas. Las velocidades iniciales del viento son las proporcionadas por Petróleos Mexi­canos (PEMEX) para tormentas de invierno y huracanes, en las NRF-003-PEMEX-2007 para una profundidad media de 66.10 m. Los resultados sugieren que existe una dife­rencia importante en la energía contenida en la ola del Caso A con respecto al Caso B, teniendo diferencias de un 20% aproximada­mente. Asimismo, se observó una variación significativa entre las frecuencias pico obte­nidas en ambos casos, principalmente en los segundos finales.