1 arquitetura naval, Notas de aula de Análise Estrutural. Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
gabriel_moraes
gabriel_moraes30 de Junho de 2016

1 arquitetura naval, Notas de aula de Análise Estrutural. Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)

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Especialização em Engenharia Naval

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia Naval e Oceânica

ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA NAVAL Módulo 1: Arquitetura Naval PROF. DR. ANDRÉ LUIS CONDINO FUJARRA Material de apoio ao curso oferecido na Universidade de Pernambuco – UPE 2006

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

1

2 14/12/2006 Texto completo 1 28/11/2006 Texto ainda incompleto

Versão Data Observações

Apostila: ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA NAVAL

Módulo 1: Arquitetura Naval Dept./Unidade Data Autor PNV/EPUSP 2006 Prof. Dr. André Luís Condino Fujarra

Curso oferecido pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo na Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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ÍNDICE

1.Introdução............................................................................................... 6

1.1 Estrutura do Curso de Especialização em Engenharia Naval........... 6

1.2 Programação do Módulo 1: Arquitetura Naval .................................. 6

2.Nomenclatura ......................................................................................... 9

3.Usos do Mar.......................................................................................... 10

3.1 Navios: sistemas para transporte no mar........................................ 10

3.1.1 Navios de carga geral .............................................................. 13

3.1.2 Navios porta containeres ......................................................... 15

3.1.3 Navios tanque.......................................................................... 19

3.1.4 Navios para Transporte de Gás Liquefeito .............................. 22

3.1.5 Navios de passageiros: cruzeiro e transporte rápido ............... 23

3.1.6 Rebocadores............................................................................ 25

3.2 Plataformas: sistemas para produção de óleo e gás no mar .......... 27

4.Geometria do Navio ............................................................................. 31

4.1 As Linhas do Casco ........................................................................ 31

4.2 Definições quanto às Formas do Casco ......................................... 35

4.2.1 Medidas Lineares..................................................................... 35

4.2.2 Coeficientes de Forma............................................................. 39

4.2.3 Velocidade Relativa ................................................................. 47

4.2.4 Proporções do Casco .............................................................. 48

4.3 Curvas Hidrostáticas ....................................................................... 50

5.Estabilidade Estática ........................................................................... 52

5.1 Altura Metacêntrica e Braço de Endireitamento.............................. 54

5.2 Ensaio de Inclinação ....................................................................... 56

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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5.3 Curva de Estabilidade Estática ....................................................... 57

5.4 Alagamento e subdivisão ................................................................ 58

6.Estabilidade Dinâmica ......................................................................... 59

6.1 Curva de Estabilidade Estática e Energia do Movimento................ 59

6.2 Sistemas para Redução do Movimento de “Roll” ............................ 61

7.Resistência ao Avanço e Potência Requerida................................... 63

7.1 Ensaios em Tanques de Provas ..................................................... 65

7.2 Séries Sistemáticas......................................................................... 68

7.3 Determinação da Potência Requerida ............................................ 69

8.Propulsão e Sistemas Auxiliares........................................................ 71

9.A Estrutura do Navio............................................................................ 75

9.1 Requisitos para a Resistência do Casco......................................... 75

9.2 Arranjos Estruturais Típicos ............................................................ 80

9.3 As Sociedades Classificadoras....................................................... 85

9.4 Modelagem Numérica ..................................................................... 85

10.Materiais para a Construção Naval..................................................... 87

10.1 Propriedades Importantes para o Processo de Seleção do Material88

10.1.1 Maleabilidade e Disponibilidade à Junções ............................. 88

10.1.2 Resistência à Tração, Compressão, Flexão e

Cisalhamento........................................................................... 88

10.1.3 Densidade................................................................................ 88

10.1.4 Resistência à Corrosão............................................................ 88

10.1.5 Outras Propriedades de Acordo com a Especificidade da

Embarcação............................................................................. 89

10.2 Materiais Não Metálicos.................................................................. 89

10.2.1 Madeiras .................................................................................. 89

10.2.2 Compósitos.............................................................................. 90

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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10.2.3 Concreto .................................................................................. 93

10.3 Materiais Metálicos ......................................................................... 94

10.3.1 Aço........................................................................................... 94

10.3.2 Ligas de Alumínio .................................................................... 95

11.Amarração e Linhas de Produção ...................................................... 97

11.1 Amarração ...................................................................................... 97

11.1.1 Máquina de supender .............................................................. 97

11.1.2 Tipos de âncoras ..................................................................... 98

11.2 Linhas de Produção (“risers” e umbilicais) ...................................... 99

12.Convenções, Normas e Regulamentos Marítimos .......................... 104

12.1 “IMO – International Maritime Organization” ................................. 104

12.2 Principais Convenções.................................................................. 105

12.2.1 Convenção de Linhas de Carga – “Load Lines”..................... 105

12.2.2 “SOLAS – International Convention for the Safety of Life at

Sea” ....................................................................................... 107

12.2.3 “MARPOL – International Convention for the Prevention of

Pollution from Ships”.............................................................. 108

12.2.4 “COLREGS – Convention on the International Regulation

for Preventing Colisions at Sea”............................................. 108

12.2.5 “STCW – International Convention on Standards of

Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers”........ 108

12.2.6 Outras Convenções para casos mais específicos: ................ 109

12.3 Sociedades Classificadoras .......................................................... 109

12.4 Autoridade Marítima Brasileira...................................................... 110

13.Referências Bibliográficas ................................................................ 113

14.Glossário............................................................................................. 114

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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1. INTRODUÇÃO

1.1 Estrutura do Curso de Especialização em Engenharia Naval

O curso está organizado em 13 (treze) módulos.

Os 12 (doze) primeiros módulos são disciplinas de formação, a saber:

• Módulo 1: Arquitetura Naval;

• Módulo 2: Hidrostática;

• Módulo 3: Hidrodinâmica;

• Módulo 4: Análise Estrutural de Navios;

• Módulo 5: Sistemas de Propulsão e Auxiliares;

• Módulo 6: Análise de Projetos de Navios;

• Módulo 7: Tecnologia de Construção Naval;

• Módulo 8: Tecnologia de Fabricação, Inspeção e Controle de Corrosão;

• Módulo 9: Gestão e Planejamento do Projeto e Construção Navais;

• Módulo 10: Logística Aplicada à Construção de Navios;

• Módulo 11: Metodologia de Pesquisa;

• Módulo 12: Tecn. e Inspeção de Soldagem e END em Constr. Naval.

Após a finalização dos módulos de disciplinas, haverá um período de 30 (trinta)

dias sem atividades. Após este período será iniciado o Módulo de Orientação,

onde será desenvolvida uma monografia de conclusão de curso.

1.2 Programação do Módulo 1: Arquitetura Naval

Neste contexto, a presente apostila refere-se ao Módulo 1 – Arquitetura Naval,

cujo objetivo é familiarizar o aluno com o navio, assumindo-o como um sistema de

engenharia.

Para tanto, as atividades se iniciarão com a introdução da nomenclatura

usualmente aplicada no meio naval (e oceânico). Nesta etapa algumas

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

7

informações serão passadas aos alunos na forma de exposição áudio visual de

projetos, desenvolvimentos e atividades importantes no segmento. Isto facilitará a

compreensão e fixação dessas informações.

Em seguida serão introduzidas as duas utilizações mais importantes do mar,

aproveitando a oportunidade para apresentar os principais tipos de navio e

plataformas de petróleo. Aqui cabe um comentário. Embora o foco do curso seja o

navio, a título de enriquecimento do conhecimento, sempre que possível também

serão apresentadas informações acerca da engenharia oceânica.

Faz-se, então, uma apresentação da geometria do navio, discutindo elementos

que facilitem sua representação e compreensão de maneira inequívoca. Esta

etapa é fundamental para o desenvolvimento de muitos dos tópicos seguintes.

Tendo sido apresentados aspectos quanto às formas do navio, discutir-se-ão

outros relacionados com: estabilidade estática e dinâmica; resistência ao avanço;

potência requerida; sistema propulsor; sistemas auxiliares; projeto estrutural;

materiais para construção naval; sistema de amarração e fundeio; sistemas de

“offloading” e, finalmente, regulamentações impostas por órgãos oficiais e

sociedades classificadoras.

Tratando-se de um módulo introdutório, os temas aqui abordados não serão

desenvolvidos em sua plenitude, sendo reservada aos módulos subseqüentes

esta função. Isto significa que o presente texto tem a opção por uma abordagem

simples e clara, que facilite o primeiro contato do engenheiro que não tenha a

formação naval com esse novo sistema de engenharia – o navio – sobretudo de

uma forma que o motive e auxilie no aproveitamento dos conceitos e informações

a serem fornecidos nos próximos módulos.

A função do presente texto é, portanto, servir de material de apoio, indicando

tópicos e assuntos que deverão ser complementados com textos indicados na

bibliografia. Neste sentido, é importantíssima a participação ativa do aluno,

agregando por conta própria um espectro maior de informações ao seu arcabouço

de conhecimento.

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Módulo 1 – Arquitetura Naval

8

A carga horária deste primeiro módulo será de 30 (trinta) horas-aula, de acordo

com a seguinte programação:

Data Período Horários Assunto

18:30h – 19:20h Apresentação: Professor, alunos, curso e módulo 1

19:20h – 20:10h Nomenclatura

20:10h – 21:00h Nomenclatura

30 /1

1/ 20

06

Q ui

nt a-

fe ira

N oi

te

21:00h – 21:50h Filme de Motivação

18:30h – 19:20h Usos do Mar: Navios Típicos e Plataformas

19:20h – 20:10h Geometria do Navio

20:10h – 21:00h Coeficientes de Forma

01 /1

2/ 20

06

S ex

ta -fe

ira

N oi

te

21:00h – 21:50h Curvas Hidrostáticas

08:00h – 08:50h

08:50h – 09:40h

09:40h – 10:10h M an

10:10h – 11:00h

Visita ao Navio

13:00h – 13:50h Estabilidade Estática

13:50h – 14:40h Estabilidade Dinâmica

02 /1

2/ 20

06

S áb

ad o

Ta rd

e

14:40h – 15:30h Resistência ao Avanço

Data Período Horários Assunto

18:30h – 19:20h Revisão dos Tópicos Anteriores

19:20h – 20:10h Potência Requerida

20:10h – 21:00h Propulsão do Navio

14 /1

2/ 20

06

Q ui

nt a-

fe ira

N oi

te

21:00h – 21:50h Sistemas Auxiliares

18:30h – 19:20h A Estrutura do Navio

19:20h – 20:10h Arranjo Estrutural Típico

20:10h – 21:00h Materiais de Construção Naval

15 /1

2/ 20

06

S ex

ta -fe

ira

N oi

te

21:00h – 21:50h Materiais de Construção Naval

08:00h – 08:50h Amarração e Fundeio

08:50h – 09:40h Linhas de Produção

09:40h – 10:10h Introdução ao Projeto de Navios M an

10:10h – 11:00h Exemplo de Projeto

13:00h – 13:50h Convenções, Normas e Regulamentos Marítimos

13:50h – 14:40h Autoridade Marítima Brasileira

16 /1

2/ 20

06

S áb

ad o

Ta rd

e

14:40h – 15:30h Sociedades Classificadoras

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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2. NOMENCLATURA

Como premissa para a compreensão dos temas abordados neste e em outros

textos deste curso de especialização, faz-se necessária a apresentação dos

principais termos e definições usuais no segmento de engenharia naval. Desta

forma, é estabelecido um vocabulário mínimo e preciso que proporcione aos

alunos condições de compreender os vários aspectos teóricos que serão

oferecidos e discutidos.

Neste módulo introdutório de Arquitetura Naval, esta apresentação de termos e

definições se faz com base em um conjunto mínimo disponível no glossário desta

apostila.

Obviamente, este glossário não contempla a totalidade da nomenclatura, podendo

constantemente ser aprimorado pelos professores e os próprios alunos.

Além desse glossário, outro, desenvolvido pelo Instituto Pan Americano de

Engenharia Naval, é disponibilizado na forma digital. Se por um lado esse

segundo glossário não traz descritivos e definições, de outro, apresenta uma

tabela importante de equivalência entre termos nos idiomas português, inglês e

espanhol. É importante deixar claro que em muitos casos, termos em inglês são

mais empregados que seus equivalentes em língua portuguesa e / ou espanhola.

Daí a valiosa disponibilidade deste material.

Buscando sedimentar a nomenclatura, e concomitantemente complementá-la,

parte das informações também é transferida através da apresentação de material

áudio visual contendo alguns bons exemplos de atividades e tecnologias

desenvolvidas no contexto da engenharia naval e / ou oceânica. Além deste

objetivo, conforme adiantado na introdução, este material também contribui para a

motivação dos alunos quanto aos principais tópicos a serem ministrados neste e

nos demais módulos.

Tratando-se de uma atividade menos expositiva e mais participativa, espera-se

um aproveitamento melhor por parte dos alunos, logicamente pressupondo uma

participação ativa dos mesmos.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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3. USOS DO MAR

Com 70% da superfície da Terra coberta por águas, seguramente os oceanos

representam uma imensidão de oportunidades à produção de alimentos e

energia; à exploração de recursos minerais, principalmente hidrocarbonetos em

reservatório submarinos; e à promoção de transporte de cargas e passageiros

entre as regiões mais distantes do globo. Além dessas, há que se lembrar da

oportunidade à crescente exploração náutica esportiva e recreativa.

Portanto, tem-se também uma imensa demanda por veículos e sistemas que

permitam o aproveitamento racional dessas oportunidades. A Figura 1 ilustra as

oportunidades e alguns desses principais veículos e sistemas.

Figura 1: Oportunidades oferecidas pelos oceanos. Fonte: Moan, 2004.

A função desta seção é apresentar os diferentes sistemas desenvolvidos para a

utilização do mar, em particular navios e plataformas, identificando tecnologias e

preocupações durante o processo de pesquisa e desenvolvimento dos mesmos.

3.1 Navios: sistemas para transporte no mar

A economia moderna está intrinsecamente ligada ao transporte no mar. Cerca de

70% do comercio mundial, e 95% do transporte internacional, faz uso de navios,

visto que nenhum país é suficientemente independente a ponto de não necessitar

aporte de produtos como: combustíveis, matérias-primas, alimentos ou bens

manufaturados.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

11

Obviamente, os portos são parte importante do sistema de transporte, provendo

um ponto de encontro entre os meios terrestre e aquático de movimentação de

cargas e pessoas. Além disso, equipamentos especializados para a manipulação

são altamente necessários, face à enorme quantidade de carga a ser

movimentada e a imperativa eficiência neste processo. Regiões portuárias,

portanto, têm se tornado foco de convergência para indústrias dedicadas, o que

demanda mão-de-obra especializada e, por conseqüência, acaba promovendo o

desenvolvimento de grandes cidades portuárias.

Por sua vez, o navio representa outra parte crucial do sistema de transporte no

mar, configurando-se cada vez mais como um veículo altamente especializado e

de certa forma complexo, face às grandes dimensões que vem sendo exigidas.

De uma maneira geral, os custos

de um navio dependem de sua

complexidade e do número de

unidades a serem construídas. A

Figura 2, de acordo com os níveis

europeus de construção naval,

compara o custo por massa de:

• Um navio porta containeres, de

0,2 a 0,6 Euro/kg;

• Um navio para transporte de

gás natural liquefeito, de 0,5 a

1,0 Euro/kg;

• Com os de navios para

transporte de passageiros:

rápidos ou de cruzeiro, de 1,0 a

1,5 Euro/kg, que juntamente

com os militares são os mais

caros.

Figura 2: Comparação entre os custos de alguns tipos de navios. Fonte: Moan, 2004.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

12

De uma maneira geral, embarcações podem ser classificadas quanto ao tipo de

sustentação responsável por sua operação na superfície: aerostática,

hidrodinâmica e hidrostática. No primeiro grupo encontram-se as embarcações

que se sustentam sobre a superfície da água através de colchões de ar e por

essa razão são as mais velozes. O segundo grupo, por sua vez, é composto por

embarcações que se valem de efeitos hidrodinâmicos em fólios (asas) ou na

própria geometria do fundo do casco (cascos de planeio) para promover

sustentação. Também são embarcações bastante rápidas e seus representantes

mais conhecidos são as lanchas de recreio. O terceiro, e último, é o grupo no qual

se encontram as embarcações que se valem do efeito hidrostático para a

manutenção da sustentação na superfície (embarcações de deslocamento) e

seus maiores representantes são os navios. Estas embarcações exibem menores

velocidades, quando comparadas com aquelas dos demais grupos, no entanto,

permitem maiores capacidades de carga transportada.

Figura 3: Classificação das embarcações.

É neste grupo de embarcações de deslocamento que as discussões do curso

estarão concentradas, utilizando-se como elemento de estudo os navios. Para

Especialização em Engenharia Naval

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13

tanto, antes de qualquer estudo, faz-se necessária uma classificação dos navios

quanto às várias finalidades para as quais podem ser projetados. Obviamente,

nem todos os tipos são apresentados neste texto, apenas os principais, para os

quais são discutidos aspectos da geometria e um breve histórico da evolução.

3.1.1 Navios de carga geral

Os navios de carga geral surgiram naturalmente da demanda por transporte de

cargas fracionadas. Têm como tônica a auto-suficiência, na medida em que não

demandam (ou demandam pouco) sistemas portuários para a movimentação de

carga e descarga.

No início, Figura 4 (a) e (b), tratavam-se de embarcações de pequeno porte,

caracterizadas por linhas de casco que não privilegiavam grandes capacidades de

porão e com conveses dotadas de sistemas de carga e descarga sem muita

especialização.

Nas décadas de 50 e 60 os navios de carga geral iniciaram um processo de

desenvolvimento. Passaram a contar com formas mais apropriadas para os

cascos, em alguns casos dotados de superestrutura a meia nau, e sistemas mais

eficientes e de maior capacidade para o transbordo da carga, Figura 4 (c).

(a)

(b)

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

14

(c)

(d)

Com o passar dos anos, Figura 4 (d) os navios de carga geral passaram a

privilegiar uma superestrutura a ré e sistemas de carga e descarga ainda mais

potentes (70-80ton); em alguns casos, bastante especializados.

(e)

Atualmente, Figura 4 (e), esse tipo de navio tem sofrido um processo de

especialização ainda maior, com grandes capacidades de carga nos guindastes

(320ton), superestruturas mais altas e menos longa de maneira a ampliar a

capacidade de convés e, portanto, proporcionar o transporte de grandes sistemas.

Obviamente, este aumento de capacidade exigiu projetos estruturais melhores.

Existem, ainda, Figura 4 (f) e (g), navios especializados no transporte de grandes

cargas de convés, por exemplo outros navios e até plataformas. Nestes casos,

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

15

esses navios são dotados de sistemas eficientes de compartimentagem e controle

de lastro, que permite imersões bastante grandes para facilitar o embarque da

carga.

(f)

(g)

Figura 4: Evolução dos navios de carga geral. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

3.1.2 Navios porta containeres

Conforme comentado, a demanda por eficiência no transporte de grandes

quantidades de carga geral exigiu a especialização dos navios e dos elementos

facilitadores dos seus processos de carga e descarga.

Neste sentido, surgiram os navios porta containeres, caracterizados pelo

transporte de carga na forma de unidades padronizadas, os containeres, com

dimensões de ou ftftft 2088 ×× ftftft 4088 ×× . O TEU, do inglês “Twenty-foot

Equivalent Unit”, é a unidade de mediada da capacidade em containeres de um

navio.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

16

Figura 5: Evolução dos navios porta containeres. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

A Figura 5 ilustra a evolução da capacidade em TEU dos navios porta

containeres. Em sua primeira geração, de 1956 a 1970, essas embarcações

tinham uma capacidade de no máximo 800TEUs. Aproximadamente quarenta

anos mais tarde, já na quinta geração, esta capacidade aumentou 10 vezes e os

navios porta containeres passaram a contar com maiores velocidades (20-

25Knots) e sistemas especiais para o transporte de cargas perecíveis através de

containeres refrigerados.

Figura 6: Evolução dos navios porta containeres em termos de TEUs – Twenty-foot equivalent units. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

17

A Figura 6 mostra graficamente a evolução da capacidade em TEU ao longo dos

anos e permite uma projeção de embarcações ainda maiores. De fato, já se

encontram em construção embarcações com capacidade de 9200TEUs e outras

em projeto para uma capacidade de 12000TEUs.

Figura 7: Classificação dos navios porta containeres em função da capacidade em TEUs e canal por onde opera (Panamá ou Suez). Fonte:

www.solentwaters.co.uk.

Uma possível classificação para os navios porta containeres é apresentada na

Figura 7 de acordo com o canal por onde opera (Panamá ou Suez) e, portanto, a

máxima capacidade. Desta forma, no limite inferior se tem os “small feeders”, com

capacidade de até 1000TEUs e boca máxima de aproximadamente 23m,

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

18

passando pelos “feeders” (1000 – 2500TEUs), “Panmax” (2500 – 5000TEUs),

“Post-Panamx” (5000 – 10000TEUs), até os “Suezmax” com capacidade de até

12000TEUs o que demanda uma boca de 70m e um comprimento de 500m.

Projeta-se, ainda, a criação de uma sexta classificação, os “Post-Suezmax”, com

capacidade acima dos 12000TEUs.

(a)

(b)

(c)

(d) Figura 8: Exemplos de navios porta containeres: (a) Feeder com

equipamento de carga e descarga próprio, (b) Médio porte, (c) Grande porte. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

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19

Com o passar dos anos, elementos como guindastes foram sendo retirados do

convés, como forma de aumentar a capacidade em TEUs do navio.

A Figura 8 ilustra alguns exemplos de navios porta containeres (“feeder”, médio

porte e grande porte), onde se pode perceber a evolução da capacidade de

convés, fruto da eliminação do guindastes.

Muitos operadores atuais vêm usando navios MPP, “Multi Purpose Container

Ship”. Estes navios são capazes de transportar carga geral, granéis e

containeres. Neste caso, geralmente faz-se necessária a utilização de guindastes

de convés, Figura 8(d).

3.1.3 Navios tanque

Esses navios são especializados no transporte de líquidos. Aqueles

especializados no transporte de óleo cru e / ou derivados de petróleo podem ser

virtualmente gigantescos, normalmente denominados de VLCCs, “Very Large

Crude Carriers”, e ULCCs “Ultra Large Crude Carriers”. Atualmente, o maior

casco deste tipo em operação (como plataforma, FPSO – “Floating, Production,

Storage and Offloading”) é o Knock Nevis (ex Jahre Viking), com 564000

toneladas (dwt). A Figura 9 traz seu arranjo de tanque, algumas fotos e uma

comparação com algumas embarcações conhecidas.

Os navios tanque (também chamados de “tankers”) são tipicamente

caracterizados por amplos conveses contínuos, sem a presença de sistemas de

carga e descarga, bem como longas pontes de comando. Possuem pequena

borda livre, quando completamente carregados, e somente grandes terminais

podem recebê-los, sendo muitas vezes necessário um transbordo de parte da

carga antes da atracação (através de um outro navio de menor porte, o aliviador).

Além disso, seus tanques são bastante compartimentados por anteparas, tanto

longitudinais quanto transversais, com o objetivo de diminuir o efeito de superfície

livre dentro dos tanques e, com isso, garantir uma boa estabilidade dinâmica.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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Figura 9: O maior ULCC: Knock Nevis (ex Jahre Viking).

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

21

Estruturalmente são bastante reforçados e, atualmente, faz-se a exigência que

apresentem duplo fundo. A Figura 10 ilustra a construção da estrutura de um

VLCC. Notar a grande compartimentagem dos tanques, a enorme presença de

dutos que proporcionam a manobra de carga entre esses tanques e o duplo

fundo.

Figura 10: Foto de um VLCC em construção: arranjo estrutural.

Os navios tanque para transporte de derivados são ligeiramente menores que os

de transporte de óleo cru. Seus tanques são em geral totalmente independentes,

de tal forma que se possibilite a simultânea carga (ou descarga). O convés

principal é mais equipado, com uma quantidade maior de dutos para as

transferências de carga.

Dadas as grandes dimensões, não são raros casos de “tankers” dotados de

sistemas auxiliares de propulsão na proa. Estes são os chamados “shuttle

tankers”. A Figura 11 ilustra um exemplo deste tipo de navio.

Os “tankers” configuram uma classe rica em detalhes a serem discutidos. Desta

forma, maiores detalhes quanto a esse tipo de navio serão apresentados e

discutidos no transcorrer desse e outros módulos do curso.

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22

Figura 11: Exemplo de “shuttle tanker”. Fonte: www.abb.de.

3.1.4 Navios para Transporte de Gás Liquefeito

Gás liquefeito é uma substância gasosa em temperatura e pressão ambientes,

mas liquefeita por pressurização e / ou refrigeração. Virtualmente, todos os gases

liquefeitos são hidrocarbonetos naturalmente inflamáveis.

Basicamente, existem dois grandes

grupos de navios especializados no

transporte de gás liquefeito (LNG –

“Liquefied Natural Gas” e LPG –

“Liquefied Petroleum Gas”).

Figura 12: Exemplos de navios para transporte de gás liquefeito.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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Devido às altas pressões e o caráter inflamável, esses navios são caracterizados

por um casco totalmente independente dos tanques que acondicionam a carga.

Entre outros aspectos, vem daí, portanto, a grande diferença entre estes navios e

os “tankers”. Ainda com relação aos tanques, estes podem ser independentes e

auto-suportados (geralmente esféricos ou cilíndricos) ou separados por

membranas, Figura 12.

3.1.5 Navios de passageiros: cruzeiro e transporte rápido

Os navios para transporte de passageiros podem ser subdivididos em dois

grandes grupos: o primeiro caracterizado pela atividade de recreio (navios de

cruzeiro), em geral com velocidades moderadas, porém superiores àquelas

desenvolvidas pelos navios até aqui apresentados, e o segundo grupo

caracterizado por embarcações de transporte rápido (“ferries”).

Figura 13: Evolução recente dos navios de cruzeiro. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

Especialização em Engenharia Naval

Módulo 1 – Arquitetura Naval

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Independente desta subdivisão são embarcações que privilegiam o conforto e

segurança dos passageiros, portanto, implicando em consideráveis custos de

construção, operação e manutenção.

Trata-se de uma classe de navios em rápida e constante evolução o que se pode

notar através da Figura 13, onde são comparadas diferentes gerações de navios

de cruzeiro.

(a) (b)

Figura 14: Exemplo de navio para transporte rápido de passageiros.

(a)

(b)

(c) Figura 15: Desenvolvimentos futuros no transporte de passageiros: (a)

Techno Superliner – TSL, (b) Navios residenciais e (c) Monocascos de alta velocidade. Fonte: www.solentwaters.co.uk.

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