manual para projeto de defensa

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MANUAL PARA PROJETO DE DEFENSA
© FenderTeam AG 2014
BP-A4-2014-03-LR
>> PROJETO PARA DEFENSA
>> FENDER TEAM
FenderTeam.
dos a fornecer sistemas e acessórios de defensas de
Bem vindo ao Manual para projeto de defensa da
As defensas são a interface entre o navio e o berço.
Elas são sua principal e mais importantes barreiras
de segurança para proteger as pessoas, embarcações e estruturas. A maioria dos sistemas de defen-
sas usam unidades de elastômero (borracha), ar ou
espumas especiais que atuam como mola para ab-
Uma equipe de especialistas, totalmente dedicamelhor desempenho e grande confiabilidade. Com
escritório central na Alemanha e escritórios regionais na França e nos EUA e mais uma rede de repre-
sentantes locais bem estabelecidos, a FenderTeam
ganhou reputação de parceira confiável na área de
portos internacionais, ancoradouros e canais.
sorver a energia cinética do navio. Conforme a mola
Defensas: Somos especialistas em projeto, fabrica-
outras partes do sistema de defensa – painéis, ân-
Equipe: nossa equipe de parceiros, colaboradores,
se comprime, forças crescentes são transmitidas a
coras, e correntes – e assim para o caminho de carga
selecionado dentro das estruturas de suporte.
Bons projetos de defensas encorporam diversas dis-
ção e vendas de defensas e sistemas de defensas.
fornecedores aprovados e conceituados, todos compartilham um ethos – a paixão por defensas e por
trabalhar na indústria dos portos.
ciplinas. O conhecimento dos livros não pode sub-
E ainda, temos décadas de conhecimento especial-
de embarcação e manobras de atracação. A maio-
altamente crítico à segurança das pessoas, navios
stituir a experiência do mundo real das operações
ria dos códigos e padrões presumem que o usuário
tenha um conhecimento prático do assunto. A FenderTeam tem uma ampla e vasta experiência em todos os aspectos para o projeto de uma defensa.
izado e experiência neste nicho de mercado que é
e infraestrutura dos portos. Nossa competência
e conhecimento asseguraram soluções de defen-
sas bem construídas, produtos de alta qualidade e
preço justo.
Este guia pretende ser um recurso conciso, ajudando os projetistas e especificadores a identificarem
os principais critérios de entrada, calcular as energias de ancoragem e selecionar tipos de defensas
adequados. Os especialistas da FenderTeam estão
sempre disponíveis para dar suporte neste processo
e fornecer informações sobre os detalhes e especificações.
Exceções: Este manual é aplicável aos navios mais
convencionais e comerciais. Fale com a FenderTeam
sobre aplicações especiais e exigências para as em-
barcações não convencionais tais como catamarãs,
navios militares, plataformas de petróleo, etc.
2
>
BP-A4-2014-03-LR
CONTEÚDO
CONTEÚDO (Seção 1 de 2)
SEÇÃO 1 CÁLCULO DE ENERGIA DE ATRACAÇÃO
Símbolos e Recursos de informações
04
Processos do projeto
05
Navios
06
Dimensões do navio
07
Terminologia marítima
08
Navios-tanques
09
Graneleiros
10
Transportadores de gás
11
Navios contentores
12
Carga Geral (Cargueiros), Ro-Ro e Ferries
13
Transportadores de automóveis, navios cruzeiros, Ferries rápidos
14
Limites do navio
15
Cargas do navio
16
Aproximação do navio
17
Fator de massa adicionada (CM)
18
Fator de Excentricidade (CE)
19
Configuração de atracação (CC) e Fator de suavização (CS)
20
Velocidades de atracação
21
Energia de atracação
22
SEÇÃO 2 : GUIA PARA SELEÇÃO DE DEFENSA
23
O processo completo para seleção da defensa, materiais, testes e
informações relacionadas são abordados na PARTE Ⅱ.
BP-A4-2014-03-LR
>
3
>> SÍMBOLOS
Descrição do símbolo
Lata (boca) do navio, excluindo verdugo
m
C
Folga entre o casco do navio e a face da estrutura
m
CB
Bloquear coeficiente do casco do navio
CE
Coeficiente de excentricidade
CS
Coeficiente de suavização
Códigos e padrões
Código de Prática para Projeto de Sistemas de
Defensa e Amarras: BS 6349: Parte 4 (1994)
PIANC WG33 Diretrizes para projetos
CC
Coeficiente de configuração de atracação
CM
Coeficiente de massa (adicionada) hidrodinâmica
D
Calado real do navio
m
DB
Calado do lastro do navio
m
DL
Lastro ou calado no vau do navio
m
DS
Calado do escantilhão do navio (máximo)
m
EA
Energia cinética de atracação do navio anormal
kNm (kJ)
Ações em projetos em trabalhos de portos e marítimos:
EF
Energia da defensa (corrigida ao ângulo, temperatura, etc).
kNm (kJ)
EN
Energia cinética de atracação normal da embarcação
kNm (kJ)
ROM 0.2-90 (1990)
ERPD
Energia da defensa (em datum de desempenho nominal)
kNm (kJ)
ELET
A energia da defensa em tolerância final mínima (na tolerância mínima do fabricante) kNm (kJ)
de defensas (2002)
Recomendações do Committee for Waterfront
Structures, Harbours and Waterways
F
Força de impacto aplicada à face da defensa ou painel pelo casco do navio.
kN
FB
Bordo livre do lastro do navio ao nível do convés
m
FL
Bordo livre do vau ou lastro do navio ao nível do convés
m
FS
Bordo livre (mínimo) do escantilhão do navio ao nível do convés
m
H
Altura da defensa compressível excluindo o painel, etc.
m
HP
Pressão do casco
kN/m² (kPa)
(EAU 2004)
Relatório PIANC para a comissão internacional de
melhoria no projeto de sistemas de defensas:
Suplemento do Boletim No.45 (1984)
Recomendações para o projeto de configuração
marítima de portos, Canais de aproximação e bacias
de ancoradouros: ROM 3.1-99
(1999)
Defensas para docas - Rosa 2000 Edição No.1
Engenharia e projeto de portos militares: Critérios de
facilidades unificados UFC 4-159-02 (2004)
Projetos de piers e cais: Critérios unificados de facili-
K
Raio de giro do navio
m
dades UFC 4-152-01 (2005)
KC
Espaço entre a quilha e o solo oceânico
m
Diretrizes para o projeto de estruturas marítimas –
LL
Comprimento total do maior navio usando o berço
m
LOA
Comprimento total do navio
m
Austrália: AS4997 (2005)
LBP
Comprimento do navio entre perpendiculares
m
LS
Comprimento total do menor navio utilizando o berço
m
LWL
Comprimento do casco do navio na linha d´água em calado carregado
m
MB
Deslocamento do navio em condição de lastro
tonelada
MD
Deslocamento do navio
tonelada
Padrões Técnicos e Comentários para as Facilidades dos
Portos e Ancoradouros no Japão (2009)
Canais de acesso – Um guia para projeto: Suplemento
ao boletim PIANC No.95 (1997)
Guia de bolso para projetistas de porto – Recomendações e Princípios Básicos:
P
Espaçamento entre defensas
m
R
Distância do ponto de impacto ao centro de massa do navio
m
RB
Curva da proa
m
Planejamento e projeto de portos e marinas
Reação da defensa (corrigida ao ângulo, temperatura, etc)
kN
Terminais: Editado por Hans Agerschou –
Reação da defensa (em datum de desempenho nominal)
kN
2a. Edição (2004) ISBN 0727732242
Navios significativos: Royal Institute of Naval Architects
RF
RHET
Reação de defensa em tolerância avançada (na tolerância máxima do fabricante)
kN
T
Força de cisalhamento
kN
v
Velocidade do navio
m/s
vB
Velocidade do navio perpendicular à linha de atracação
m/s
vL
Velocidade do navio paralelo à linha de atracação
m/s
x
Distância da proa ao corpo paralelo meio do corpo (extremidade da curva da proa)
α
Ângulo de atracação (linha de centro do navio à linha de atracação)
grau
β
Ângulo de curvatura da proa (ângulo vertical do casco à face do painel da defensa)
grau
γ
Ângulo vetor de velocidade (entre R e VB)
grau
Δ
Deflexão da defensa comprimida
m
m
θ
Ângulo horizontal com a defensa (permitido para curva de proa)
η
Fator de segurança para energia de atracação anormal
ηC
Fator de segurança das correntes
μ
ρSW
>
Unidades
Description
B
RRPD
4
>> RECURSOS
grau
Fator de fricção
Densidade da água do mar
tonelada/m³
BP-A4-2014-03-LR
Carl Thoresen (2003) ISBN 9780727732886
(1992-2010) www.rina.org.uk
Métodos de testes padrão para determinar e
relatar energia de atracação e a reação das
defensas marítimas:
ASTM F2192-05 (2005)
Sistema de classificação padrão para os produtos de
borracha em aplicações automotivas: ASTM F2192-05
(2012)
PROCESSOS DO PROJETO
PROCESSOS DO PROJETO
Os projetos de defensas trazem consigo muitas habilidades e disciplinas. O engenheiro deve considerar
todos os fatores que determinarão o tamanho da defensa, detalhes dos acessórios, o quanto será confiável
em condições marítimas extremas.
A melhor qualidade do projeto de defensa resultará em
uma estrutura de longa duração, baixa manutenção e
segurança que beneficia a eficiência dos portos e fornece os mais baixos custos de tempo vida útil.
Uma questão importante é quem será o responsável
por fazer o pedido do sistema de defensa. O porto comprará o sistema que melhor corresponderá ao que ele
precisa mas o contratante selecionará a defensa mais
econômica que atenderá às suas necessidades. Isto significa que as propriedades e desempenho da defensa
devem ser escolhidos cuidadosamente ou as consequências podem ser onerosas ao operador.
> Classes
> Vida útil
> Cais ou dolfin
> Exposição
> Temperatura
> Durabilidade
> Arcos
> Construção
> Dique ou dique seco
> Correntes & ondas
> Fluxo de gelo
> Revestimentos
> Carregado ou lastro
> Verdugo
> Pressão do casco
NAVIOS
> Calados
> Conexão
> Frequência
ESTRUTURA
> Rampa Ro-Ro
> Assistência do
rebocador
APROXIMAÇÃO
> Variação da maré
> Navios de
passageiros
> Acessibilidade
LOCAL
> Corrosividade
> Eventos sísmicos
> Ozônio & UV
AMBIENTE
> Teste
> Escoriação
> Custos de capital
> Manutenção
MATERIAIS
ESTRUTURAS
As defensas são montadas no costado da embarcação – por vezes novas, por vezes atualizadas ou recuperadas. As
estruturas se encaixam em duas principais categorias: estruturas de massa que podem suportar altas reações das
defensas e estruturas de cargas críticas que podem resistir as forças da defensa limitadas.
As estruturas de massa são tipicamente painéis empilhados, blocos de concreto ou caixas a prova d´água. Estes são
materiais bem sólidos mas podem ser impraticáveis em águas profundas e locais expostos por isso são mais instalados
em canais de água. As estruturas de cargas críticas incluem projetos de conveses suspensos e monoestacas onde as
cargas da defensa e amarras são forças primárias do projeto.
Os ancoradouros podem ser divididos em cais contínuo ou molhe, estruturas individuais (não contínua) normalmente
conhecidas como dolfins. Alguns dolfins são projetos rígidos, com pilares inclinados ou outras amarrações. Os monopiles são uma categoria especial de estrutura dolfin.
ESTRUTURAS DE MASSA
> Pode resistir a forças grandes
de defensa
> Fácil acomodação para contenção
de concreto
> Conexões de painéis empilhados
precisam de detalhamento cuidadoso
> Cuidado ao fixar as juntas de
expansão cruzadas
ESTRUTURAS DE CARGAS CRÍTICAS
> Estrutura de carga sensível
> Área de ‘footprint’ limitada para
fixar defensas e correntes
> Geralmente convés de concreto
mas às vezes de aço
BP-A4-2014-03-LR
DOLFINS & MONOESTACAS
> Estrutura de carga sensível
> A monoestaca (monopile)
contribui com a energia total
> Área ‘footprint’ limitada para
defensas fixas e correntes
>
5
EMBARCAÇÕES
Existem embarcações de tamanhos e modelos inimagináveis. Os ancoradouros devem não somente acomodar os navios de grande porte, mas também as embarcações de médio e pequeno porte, particularmente se estas representarem
a maioria das atracações. Em muitos ancoradouros de exportação os navios devem chegar à condição de ""em lastro""
com calado e deslocamento reduzidos. Se esta for a prática padrão, o projeto deve considerar defensas para esta situação, também avaliando o risco que um navio carregado pode precisar retornar ao ancoradouro totalmente carregado.
As características de uma embarcação afetarão a seleção e o projeto da defensa. Por exemplo, operadores de navios
cruzeiros não gostam de terem as marcas pretas causadas pelo contato com as defensas cilíndricas de borracha. Navios de contentores e transportadores de automóveis podem ter grande curvatura de arco de forma que a defensa deva
articular-se para encontrar o ângulo. Alguns navios possuem verdugo (também chamado de 'cintas' ou ' fiada') que podem estar repousados sobre ou pego abaixo dos painéis da defensa, dessa forma pode ser necessário chanfros maiores.
Navio tanque com casco duplo, transportadores de gás e outros navios de casco macio resistem apenas a pressões de
contato limitadas, o que significa que é necessária uma grande área de contato do painel da defensa.
A forma do casco ou a curvatura da embarcação são importantes. A curva da proa influencia onde o navio faz o contato
com a defensa em relação ao seu centro de massa, e também o número de defensas comprimidas dependendo de seu
espaçamento. A torre da proa deve empurrar as pontas superiores da defensa para próximo à estrutura de forma que
as pontas superiores do painel, suporte da corrente, etc, precisam ser verificados quanto a folgas.
> Alguns navios são para diversas finalidades
(OBO – combinado universal)
> Cargas podem ser perigosas
> Grande mudança no calado
> Baixas pressões de casco
> A assistência do rebocador é padrão
> A atracação ocorre geralmente em
lugares expostos
> Assistência do rebocador na atracação
é padrão
> Pequenos navios tanque podem ter verdugos
lugares expostos
> Muitos terminais usam o sistema
a laser DAS*
> Carga muito perigosa
> Classe simples de navios em
terminais dedicados
> Grande curva de proa põe em risco a
contenção da grua
> Grandes bocas limitam o tamanho
da defensa
> A segurança dos passageiros é crítica
> Diversas formas e tamanhos de navios
> Atracação sem pilotos
> Atracação lateral e pela popa
> A maioria dos navios tem verdugos
> Tempo de retorno rápido e uso
intensivo do berço
> Assistência do rebocador é raramente usada
> Diversas formas e tamanhos de navios
> Preferível defensas menores para
reduzir alcance da grua
> Grandes navios podem usar rebocador
> Podem ocupar os berços por longos períodos
> Diversos tamanhos de navios usam o berço
> Assistência do rebocador somente
para navios maiores
> Dificuldade de manobras em baixas
velocidades devido a borda livre alta
> Lateral achatada grande com torre de
proa grande
> Podem possuir verdugos e portas laterais
> Assistência do rebocador na atracação
é padrão
> Atracação lateral e pela popa
> A segurança dos passageiros é crítica
> Pequenas mudanças no calado
> Tamanhos de navios cada vez maiores
para muitos portos
> Grandes curvaturas de proa comum
> Baixa pressão do casco a menos
que amarrado
> Preferência para defensas sem marcação
> Diversos tamanhos de navios usam
um berço
CRUZEIRO
TRANSPORTADOR
DE AUTOMÓVILES
CARGUEIRO
GAS
> Pequenos navios tanque podem
ter verdugos
lugares expostos
> Muitos terminais usam o sistema a
laser DAS*.
CONTAINER
> Carga perigosa
> A assistência do rebocador é padrão
RORO
GRANELEIROS
NAVIOS TANQUES
A seguir estão as classes mais comuns de embarcações comerciais e as principais características que um projetista
deve considerar:
*Docking Aid Systems
6
>
BP-A4-2014-03-LR
> Atracação assistida por rebocador é padrão
exceto em rotas de alimentação
> Pequenos navios podem ter verdugos
> Defensas estáveis ajudam na produtividade
DIMENSÕES DA EMBARCAÇÃO
DIMENSÕES DA EMBARCAÇÃO
Os projetistas devem considerar as dimensões de uma variedade de navios que utilizarão o berço e as defensas. As
características mais importantes para definir estão descritas a seguir:
Extensão geral
LOA
Extensão entre perpendiculares
LBP
Lata (ou boca)
B
Calado carregado
DL
Calado em lastro
DB
"Comprimento máximo do navio que define o tamanho do dique ou dique seco necessário
Às vezes referida como “L”.
Comprimento entre o pivô do leme e a intersecção da proa com a linha dágua. Isto não é o mesmo
que comprimento na linha d'água embora os dois sejam frequentemente confundidos.
A largura do navio, geralmente no centro do navio. Dimensões da boca de algumas fontes podem
incluir as amarrações mas isto não é relevante aos cálculos de energia de atracação.
O calado carregado é geralmente o calado máximo no vau para boas condições de operação. Navios
operarão neste calado ou menos dependendo do total de carga carregada.
O calado de navegação mínimo quando o navio não está carregado e navegando em condição de lastro. Geralmente considerado apenas para navios tanques, graneleiros, navios de containers e carga
geral. Lastro para navios tanques, graneleiros e navios de containers é estimado em DB ≈ 2 + 0.02LOA.
DS
Calado de escantilhão (não mostrado)
O calado máximo permitido para uma embarcação. Raramente utilizado em projetos de defensas.
FL
O bordo livre no meio do navio correspondente ao calado carregado (DL).
FB
O bordo livre no meio do navio correspondente ao calado em lastro (DB).
Espaço entre a quilha
KC
A profundidade da água abaixo do casco do navio (quilha). O efeito do compartimento
Curva da proa
RB
Bordo livre carregado
Bordo livre do lastro
em lastro ou carregado,
"O raio teórico da proa do navio em um plano horizontal aproximadamente coincidente
com o nível da defensa. O raio é geralmente tomado como uma constante para projetos de defensas
mas na prática pode variar de acordo com o calado do navio.
x
Distância para impacto da proa
Geralmente não é bem definido pois pode variar de acordo com o perfil do navio, ângulo de atracação, etc. A distância é comumente referida como quarto ponto (x = 0.25LOA), quinto ponto (x = 0.2LOA)
etc. medidos a partir da proa (ou popa). Consulte 'Coeficiente de excentricidade' para mais detalhes.
R
Impacto ao centro da massa
Esta dimensão é usada ao determinar o coeficiente de Excentricidade (CE). Por convenção é assumido
como centro da massa o meio do navio (LOA/2) mas efetivamente pode ser 5~10% após o meio do
navio para navios graneleiro universal em lastro e/ou compassado por popa.
B
LOA
LBP
Lastro
(água)
FL
DL
KC (carregado)
Linha d
αa
e atrac
ação
Cargo (DWT)
FB
DB
KC (Lastro)
Ponto de impacto
no nível da defensa
vB
γ
R
Centro de massa
LOA
2
LOA
-x
2
x
RB
RB
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>
7
TERMINOLOGIA MARÍTIMA
Deslocamento
MD
O peso do navio, o mesmo que o peso do volume de água deslocada pelo casco quando
carregado a determinado calado
Porte
DWT
O peso em que um navio é projetado para
transportar com segurança, incluindo cargas,
combustíveis, água doce, e lastro de água.
Peso líquido
LWT
O peso de um navio livre excluindo carga,
combustível, etc.
Registro bruto
Tonelagem
GRT
Um tipo de medição obsoleta do volume
interno do navio onde:
1 GRT = 100 ft³ = 2.83 m³
GRT não está relacionado ao deslocamento e
é irrelevante ao projeto da defensa.
MD
.
LBP DL . B . ρSW
DL
LBP
Linha d´água
do navio
Se conhecido, o CB pode ser utilizado para estimar deslocamento:
MD = CB . LBP . DL . B . ρSW
Os padrões e códigos sugerem algumas variações típicas do coeficiente de bloco em várias classes de navios:
O tamanho de um único container de 20
pés padrão, usado como uma indicação de
tamanho de navio container ou capacidade.
MOVIMENTOS DO NAVIO
Bem como suas velocidades de atracação às defensas,
os navios podem ter outros movimentos causados pelo
vento, ondas e correntes que movimentos angulares ou
cisalhamento da defensa durante o contato inicial e enquanto amarrado. Em particular:
Navios de passageiros:
Vento:
Marés, correntes:
Ondas, swell:
CB =
B
Tonelagem bruta Um índice sem unidade de dimensionGT
amento do volume interno do navio usado
por IMO Por vezes, erroneamente chamado
de GRT que foi substituído em 1982. GRT
não está relacionado ao deslocamento e é
irrelevante ao projeto da defensa.
Unidade equivalente a vinte pés
TEU
COEFICIENTE DE BLOCO (CB)
O coeficiente de bloco (CB) é a razão do volume real do
casco ao volume da caixa do casco geralmente expressa
como:
Classe do navio
ROM 3.1-99
Navios tanques
0.72–0.85
Graneleiro (OBO)
0.78–0.87
Gás
0.68–0.54
Container
0.63–0.71
RoRo
0.57–0.80
Cargueiro
0.56–0.77
Transportador de automóveis 0.56–0.66
Cruzeiro/Ferry
0.57–0.68
Monocasco rápido
0.45–0.49
Catamarã*"
0.43–0.44
Para condições de carga diferentes de totalmente carregado
(ex. D < DL) então o Coeficiente de bloco pode ser estimado:
Forma do casco
Calado total, D
CB (at D < DL)
CB (at DL) ≥ 0.75
DB < D < DL
0.6DL < D < DL
DB < D < 0.6DL
Constante
Constante
0.9 x CB (at DL)
CB (at DL)< 0.75
Guinada
Onda
Balanço
Agitação
Balanço
transversal
Suspender
>
PIANC 2002
0.85
0.72–0.85
—
0.60–0.80
0.70–0.80
0.72–0.85
—
—
—
—
* Boca (B) é o total de dois cascos individuais
Onda, agitação e guinada
Balanço, agitação e guinada
Ondulação e hasteamento
Onda e arfagem
Os projetistas devem considerar estes movimentos
e o efeito que têm nas defensas tais como forças de
cisalhamento, fadiga, efeitos de abrasão e vibração
nas fixações.
8
BS 6349
0.72–0.85
0.72–0.85
—
0.65–0.70
0.65–0.70
—
—
0.50–0.70
—
—
BP-A4-2014-03-LR
NAVIOS-TANQUES
NAVIOS-TANQUES
MD
(tonelada)
590,000
*528,460
475,000
420,000
365,000
335,000
305,000
277,000
246,000
217,000
186,000
156,000
125,000
102,000
90,000
78,000
66,000
54,000
42,000
29,000
15,000
8,000
4,900
DWT
500,000
441,585
400,000
350,000
300,000
275,000
250,000
225,000
200,000
175,000
150,000
125,000
100,000
80,000
70,000
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
5,000
3,000
LOA
(m)
415
380
380
365
350
340
330
320
310
300
285
270
250
235
225
217
210
200
188
174
145
110
90
LBP
(m)
392
359
358
345
330
321
312
303
294
285
270
255
236
223
213
206
200
190
178
165
137
104
85
B
(m)
73.0
68.0
68.0
65.5
63.0
61.0
59.0
57.0
55.0
52.5
49.5
46.5
43.0
40.0
38.0
36.0
32.2
30.0
28.0
24.5
19.0
15.0
13.0
HM
(m)
30.5
28.9
29.2
28.0
27.0
26.3
25.5
24.8
24.0
23.0
22.0
21.0
19.8
18.7
18.2
17.0
16.4
15.4
14.2
12.6
10.0
8.6
7.2
DL
(m)
24.0
24.5
23.0
22.0
21.0
20.5
19.9
19.3
18.5
17.7
16.9
16.0
15.1
14.0
13.5
13.0
12.6
11.8
10.8
9.8
7.8
7.0
6.0
DB
(m)
10.3
9.6
9.6
9.3
9.0
8.8
8.6
8.4
8.2
8.0
7.7
7.4
7.0
6.7
6.5
6.3
6.2
6.0
5.8
5.5
4.9
4.2
3.8
CB
0.838
0.862
0.828
0.824
0.816
0.814
0.812
0.811
0.802
0.799
0.803
0.802
0.796
0.797
0.804
0.789
0.794
0.783
0.761
0.714
0.721
0.715
0.721
* Cargueiros classe V-plus (atualmente o maior do mundo em serviço - TI Europa & TI Oceana). Calado em lastro seguem as regras da Marpol
Tipo
Pequeno
Handysize
Handymax
Dimensões
DL≤10m
LOA≤180m
B≤32.3m
LOA≤289.6m
DL≤12.04m
41≤B≤44m
DL≤21.3m
B≤70m
LOA≤500m
LOA≤300m
Panamax
Aframax
Suezmax
VLCC (superpetroleiro)
ULCC (petroleiro gigante)
Tamanho do navio
≤10,000DWT
10,000~30,000DWT
30,000~55,000DWT
60,000~75,000DWT
80,000~120,000DWT
125,000~170,000DWT
250,000~320,000DWT
≥350,000DWT
ULCC
500
300
250
VLCC
Suezmax
Aframax
Panamax
350
Handymax
400
Pequeño
Handysize
Eslora entre Perpendiculares, LPP (m)
450
200
150
100
50
0
0
100,000
200,000
300,000
Porte, DWT (tonelada)
BP-A4-2014-03-LR
400,000
500,000
600,000
>
9
GRANELEIROS
LOA
(m)
362
375
362
350
335
315
290
275
255
240
220
195
160
130
MD
(tonelada)
*454,000
464,000
406,000
350,000
292,000
236,000
179,000
150,000
121,000
98,000
74,000
50,000
26,000
13,000
DWT
402,347
400,000
350,000
300,000
250,000
200,000
150,000
125,000
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
10,000
LBP
(m)
350
356
344
333
318
300
276
262
242
228
210
185
152
124
B
(m)
65.0
62.5
59.0
56.0
52.5
48.5
44.0
41.5
39.0
36.5
33.5
29.0
23.5
18.0
HM
(m)
30.4
30.6
29.3
28.1
26.5
25.0
23.3
22.1
20.8
19.4
18.2
16.3
12.6
10.0
DL
(m)
23.0
24.0
23.0
21.8
20.5
19.0
17.5
16.5
15.3
14.0
12.8
11.5
9.3
7.5
DB
(m)
9.2
9.5
9.2
9.0
8.7
8.3
7.8
7.5
7.1
6.8
6.4
5.9
5.2
4.6
CB
0.846
0.848
0.849
0.840
0.832
0.833
0.822
0.816
0.818
0.821
0.802
0.791
0.764
0.758
*MS Vale Brasil e 11 navios irmãos em construção. Calado em lastro segue as regras da Marpol.
Tipo
Pequeno
Handysize
Handymax
Dimensões
LOA ≤ 115m
DL ≤ 10m
LOA ≤ 190m
B ≤ 32.3m
LOA ≤ 289.6m
DL ≤ 12.04m
41 ≤ B ≤ 44m
Capesize
Comprimento entre Perpendiculares, LPP (m)
60,000 ~ 80,000 DWT
80,000 ~ 200,000 DWT
90,000 ~ 180,000 DWT
≤ 300,000 DWT
≥ 200,000 DWT
LOA ≥ 300m
Capesize
Panamax
Handymax
Handysize
Pequeno
Chinamax
VLBC (Graneleiro muito grande)
10,000 ~ 35,000 DWT
35,000 – 55,000 DWT
VLBC
Panamax
400
Tamanho do navio
≤ 10,000 DWT
300
200
100
0
0
50,000
100,000
150,000
200,000
10
>
BP-A4-2014-03-LR
250,000
300,000
350,000
400,000
TRANSPORTADOR DE GASES NATURAIS
TRANSPORTADOR DE GASES NATURAIS
Capacity
(m³)
DWT
MD
(tonelada)
LOA
(m)
LBP
(m)
B
(m)
HM
(m)
DL
(m)
DB
(m)
CB
266,000
210,000
177,000
140,000
75,000
40,000
*125,000
**97,000
90,000
80,000
52,000
27,000
175,000
141,000
120,000
100,000
58,000
40,000
345.0
315.0
298.0
280.0
247.3
207.8
333.0
303.0
285.0
268.8
231.0
196.0
53.8
50.0
46.0
43.4
34.8
29.3
26.2
27.6
26.2
24.5
20.6
17.3
12.0
12.0
11.8
11.4
9.5
9.2
8.9
8.3
8.0
7.6
6.9
6.2
0.794
0.757
0.757
0.734
0.741
0.739
145,000
125,000
90,000
75,000
58,000
51,000
117,000
99,000
71,000
288.0
274.0
249.5
274.0
262.0
237.0
49.0
42.0
40.0
24.7
23.7
21.7
11.5
11.3
10.6
7.8
7.5
7.0
0.739
0.777
0.689
131,000
109,000
88,000
66,000
44,000
22,000
11,000
7,000
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
5,000
3,000
95,000
80,000
65,000
49,000
33,000
17,000
8,800
5,500
265.0
248.0
240.0
226.0
207.0
160.0
134.0
116.0
245.0
238.0
230.0
216.0
197.0
152.0
126.0
110.0
42.2
39.0
35.2
32.4
26.8
21.1
16.0
13.3
23.7
23.0
20.8
19.9
18.4
15.2
12.5
10.1
13.5
12.9
12.3
11.2
10.6
9.3
8.1
7.0
7.3
7.0
6.8
6.5
6.1
5.2
4.7
4.3
0.664
0.652
0.637
0.610
0.575
0.556
0.526
0.524
131,000
88,000
44,000
60,000
40,000
20,000
88,000
59,000
31,000
290.0
252.0
209.0
257.0
237.0
199.0
44.5
38.2
30.0
26.1
22.3
17.8
11.3
10.5
9.7
7.8
7.0
6.2
0.664
0.606
0.522
TRANSPORTADOR LNG- PRISMATIC
TRANSPORTADORES LNG – ESFÉRICO, MOSS
TRANSPORTADOR LPG
TRANSPORTADOR DE METANO
*Navios transportadores de gases liquefeitos classe Q-max e **Q-flex. Calado em lastro seguem as regras da Marpol.
Tipo
Dimensões
LOA ≤ 250 m
B ≤ 40 m
LOA 270–298 m
B 41–49 m
LOA 285–295 m
B ≤ 43–46 m
DL ≤ 12 m
LOA ≈ 315 m
B ≈ 50 m
DL ≤ 12 m
LOA ≈ 345 m
B ≈ 53–55 m
DL ≤ 12 m
Pequeno
Pequeno Convencional
Grande Convencional
Q-flex
Q-max
Med-max
Atlantic-max
Tamanho do navio
≤ 90,000 m³
120,000–150,000 m³
150,000–180,000 m³
200,000–220,000 m³
≤ 260,000 m³
Approx 75,000 m³
Approx 165,000 m³
Comprimento entre Perpendiculares, LPP (m)
350
Q-max
300
Q-flex
250
Grande
Convencional
200
150
Pequeño
Convencional
100
Pequeño
50
0
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
LNG Capacidade (m³)
BP-A4-2014-03-LR
>
11
NAVIOS CONTAINERS
TEU
DWT
18,000
15,500
14,000
12,500
10,000
8,000
6,500
5,500
5,100
4,500
4,000
3,500
2,800
*195,000
**171,000
157,000
143,000
101,000
81,000
67,000
58,000
54,000
48,600
43,200
38,100
30,800
MD
(tonelada)
262,566
228,603
190,828
171,745
145,535
120,894
100,893
85,565
74,399
70,545
65,006
54,885
42,389
2,800
2,500
2,000
1,600
1,200
1,000
800
600
400
30,800
27,700
22,400
18,200
13,800
11,600
9,300
7,000
4,800
43,166
37,879
32,208
26,762
19,219
15,719
13,702
10,390
7,472
LOA
(m)
420
397
366
366
349
323
300
276
294
286
269
246
211
LBP
(m)
395
375
350
350
334
308
286
263
283
271
256
232
196
B
(m)
56.4
56.4
48.4
48.4
45.6
42.8
40.0
40.0
32.2
32.2
32.2
32.2
32.2
HM
(m)
26.7
25.3
24.8
24.5
23.6
22.7
21.7
20.9
20.4
19.8
19.0
18.2
17.0
DL
(m)
15.0
14.0
15.0
13.5
13.0
13.0
13.0
12.5
12.0
12.0
11.8
11.3
10.7
DB
(m)
9.9
9.5
9.0
9.0
8.7
8.2
7.7
7.3
7.7
7.4
7.1
6.6
5.9
0.767
0.753
0.733
0.733
0.717
0.688
0.662
0.635
0.664
0.657
0.652
0.634
0.612
222
209
202
182
160
150
140
122
107
210
197
190
170
149
140
130
115
100
30.0
30.0
28.0
28.0
25.0
23.0
21.8
19.8
17.2
17.0
16.4
15.3
14.4
13.4
12.9
12.3
11.7
11.1
10.6
10.0
9.2
8.6
8.0
7.6
7.4
7.0
6.5
6.2
5.9
5.8
5.4
5.0
4.8
4.6
4.3
4.0
0.631
0.625
0.642
0.638
0.629
0.627
0.637
0.636
0.652
Classes Panamax e sub-Panamax (B ≤ 32.2m)
CB
Classe Triple-E 18,000 TEU devidamente em serviço em 2014 **Classe E (Emma Maersk, Estelle Maersk etc) – oito navios na frota Maersk.
Capacidades e dimensões são compiladas a partir de múltiplas fontes incluindo ROM MAN e PIANC. Calado em lastro assume as Regras Marpol.
Tipo
Pequeno
Alimentador
Panamax
Post-Panamax (existente)
New Panamax
ULCS (Navios porta contentores)
Dimensões
B ≤ 23.0m (approx)
23.0m ≤ B > 30.2m
B ≤ 32.3m
DL ≤ 12.04m
LOA ≤ 294.1m
B > 32.3m
39.8m ≤ B > 45.6m
B ≤ 48.8m
DL ≤ 15.2m
LOA ≤ 365.8m
B > 48.8m
Tamanho do navio
< 1,000 teu
1,000~2,800 teu
2,800~5,100 teu
5,500~10,000 teu
12,000~14,000 teu
> 14,500 teu
>
ULCV
to
ien
am
loc
s
De
t
Pon
Porte
ão
tilh
can
es
e do
150,000
250,000
ojeto
do pr
200,000
150,000
100,000
100,000
50,000
50,000
0
3,000
6,000
9,000
12,000
Capacidad de TEU máxima
BP-A4-2014-03-LR
15,000
0
18,000
DWT (Escantilhão)
New Panamax
Panamax
DWT (Projeto)
200,000
0
12
Deslocamento
Post-Panamax
(existente)
Deslocamento, MD (tonelada)
250,000
Alimentador
300,000
Pequeño
300,000
CARGA GERAL
CARGA GERAL (CARGUEIROS)
DWT
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
2,500
MD
(tonelada)
54,500
48,000
41,000
34,500
28,000
21,500
14,500
7,500
4,000
LOA
(m)
209
199
188
178
166
152
133
105
85
LBP
(m)
199
189
179
169
158
145
127
100
80
HM
(m)
18
17
16
15.4
13.8
12.8
11.2
8.5
6.8
B
(m)
30.0
28.9
27.7
26.4
24.8
22.6
19.8
15.8
13.0
DL
(m)
12.5
12.0
11.3
10.7
10.0
9.2
8.0
6.4
5.0
DB
(m)
6.18
5.98
5.76
5.56
5.32
5.04
4.66
4.10
3.70
CB
0.713
0.714
0.714
0.705
0.697
0.696
0.703
0.724
0.750
Calado em lastro seguem as regras da Marpol.
Ro-Ro CARGA
DWT
MD
(tonelada)
LOA
(m)
LBP
(m)
B
(m)
HM
(m)
DL
(m)
CB
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
87,500
81,500
72,000
63,000
54,000
45,000
36,000
27,500
18,400
9,500
287
275
260
245
231
216
197
177
153
121
273
261
247
233
219
205
187
168
145
115
32.2
32.2
32.2
32.2
32.0
31.0
28.6
26.2
23.4
19.3
28.5
27.6
26.2
24.8
23.5
22.0
21.0
19.2
17.0
13.8
12.4
12.0
11.4
10.8
10.2
9.6
9.1
8.4
7.4
6.0
0.783
0.788
0.775
0.759
0.737
0.720
0.722
0.726
0.715
0.696
DWT
MD
(tonelada)
LOA
(m)
LBP
(m)
B
(m)
HM
(m)
DL
(m)
CB
15,000
12,500
11,500
10,200
9,000
8,000
6,500
25,000
21,000
19,000
17,000
15,000
13,000
10,500
197
187
182
175
170
164
155
183
174
169
163
158
152
144
30.6
28.7
27.6
26.5
25.3
24.1
22.7
16.5
15.7
15.3
14.9
14.5
14.1
13.6
7.1
6.7
6.5
6.3
6.1
5.9
5.6
0.613
0.612
0.611
0.609
0.600
0.587
0.560
Ro-Ro CARGA
TRANSPORTADOR DE AUTOMÓVEIS
BP-A4-2014-03-LR
>
13
TRANSPORTADOR DE AUTOMÓVEIS
DWT
GT
-----
30,000
25,000
20,000
15,000
MD
(tonelada)
48,000
42,000
35,500
28,500
LOA
(m)
220
205
198
190
LBP
(m)
205
189
182
175
HM
(m)
31.2
29.4
27.5
26.5
B
(m)
32.2
32.2
32.2
32.2
DL
(m)
11.7
10.9
10.0
9.0
CB
0.606
0.618
0.591
0.548
NAVIOS CRUZEIROS
GT
225,282
155,873
148,528
110,000
102,587
80,000
70,000
60,000
50,000
40,000
35,000
MD
(tonelada)
105,750
74,126
72,193
50,253
52,239
44,000
38,000
34,000
29,000
24,000
21,000
LOA
(m)
362
329
345
291
273
272
265
252
234
212
192
LPP
(m)
308
280
293
247
232
231
225
214
199
180
164
HM
(m)
22.5
22.1
22.7
20.4
19.7
20.0
19.3
18.8
18.0
17.3
17.0
B
(m)
47.0
40.0
41.0
35.4
36.0
35.0
32.2
32.2
32.2
32.2
32.2
DL
(m)
9.3
8.7
10.1
8.2
8.2
8.0
7.8
7.6
7.1
6.5
6.3
CB
NOME DO NAVIO
0.767
0.742
0.580
0.684
0.744
0.664
0.656
0.633
0.622
0.622
0.616
Allure of the Seas
Norwegian Epic
Queen Mary 2
Carnival Conquest
Costa Fortuna
Generic Post Panamax
Generic Panamax
Generic Panamax
Generic Panamax
Generic Panamax
Generic Panamax
FERRIES RÁPIDOS – MONOCASCO
DWT
GT
-----
20,000
15,000
10,000
8,000
MD
(tonelada)
3,200
2,400
1,600
1,280
LOA
(m)
140
128
112
102
LBP
(m)
133
120
102
87.5
B
(m)
21
19.2
16.9
15.4
HM
(m)
5.8
5.4
5.2
5.0
DL
(m)
2.9
2.7
2.5
2.5
CB
0.606
0.618
0.591
0.548
†Calado exclui hidroaviões e estabilizadores que podem aumentar em 80% no calado do navio se estendido,
A boca da linha d´água e 0.8~0.9 x boca no nível do convés.
FERRIES RÁPIDOS - CATAMARÃ
DWT
GT
-----
30,000
25,000
20,000
15,000
MD
(tonelada)
48,000
42,000
35,500
28,500
LOA
(m)
220
205
198
190
LBP
(m)
205
189
182
175
B
(m)
32.2
32.2
32.2
32.2
HM
(m)
31.2
29.4
27.5
26.5
DL
(m)
11.7
10.9
10.0
9.0
CB
0.606
0.618
0.591
0.548
‡Coeficiente de bloco é calculado usando a largura total de ambos os cascos, boca da linha d´água máxima de cada casco é aproximadamente 25% da boca no nível do convés (dado).
14
>
BP-A4-2014-03-LR
LIMITES DO NAVIO
LIMITES DO NAVIO
Em muitas partes do mundo, os tamanhos dos
navios são limitados devido aos diques, canais e
pontes. As dimensões de limitação comuns são a
extensão, boca, calado e calado aéreo.
LOA
Extensão geral
B
Lata (ou boca)
DA Calado aéreo
PANAMAX
NEW PANAMAX
CHINAMAX
DL
Calado carregado
Chinamax refere-se à capacidade do
porto em múltiplos ancoradouros
na China. O máximo é 380,000–
400,000dwt mas uma restrição de
380,000dwt foi imposta aos navios.
Chinamax
(calado aéreo ilimitado)
O novo (terceiro) dique no Canal do
Panamá está programado para abrir
em 2015. Alguns navios existentes
são muito grandes para os diques
atuais (post-Panamax) e navios
novos especificamente projetados
estarão aptos a transitar.
New Panamax
Os diques (segundo) do Canal do
Panamá foram autorizados em
1914 e ditaram o projeto de muitos
navios desde então.
SUEZMAX
Panamax
O canal permite praticamente
passagens irrestritas, exceto para
alguns poucos navios- tanques
carregados de petróleo.
Suezmax
(extensão ilimitada)
Q-MAX
Q-max é um brilhante transportador LNG no maior tamanho
disponível para atracar nos
terminais do Qatar, em particular
limitados pelo calado na região.
SEAWAYMAX
Q-max
Seawaymax são os maiores navios
que podem transitar em diques
localizados em St Lawrence Seaway
no Lago Ontário. Navios maiores
operam dentro de lagos mas não
podem passar pelos diques.
Seawaymax
BP-A4-2014-03-LR
LOA
≤ 360 m
B
≤ 65 m
DL
≤ 24 m
DA
Sem limite
LOA
≤ 366 m
B
≤ 49 m
DL
≤ 15.2 m
DA
≤ 57.91 m
LOA
≤ 294.13 m
B
≤ 32.31 m
DL
≤ 12.04 m
DA
≤ 57.91 m
LOA
Sem limite
B
≤ 50 m
DL
≤ 20.1 m
DA
≤ 68 m
LOA
≤ 345 m
B
≤ 53.8 m
DL
≤ 12 m
DA
≤ 34.7 m
LOA
≤ 225.6 m
B
≤ 23.8 m
DL
≤ 7.92 m
DA
≤ 35.5 m
>
15
CARGAS DO NAVIO
A maioria dos berços é projetada para cargas de importação ou exportação, por vezes ambas. O calado diferente e o
deslocamento do navio nestes casos podem ser importantes ao projeto da defensa.
Berços para importação
Nos berços para importação os navios, em sua maioria,
chegarão cheios ou parcialmente carregados.
Navios grandes demais deveriam usar o berço mas
com restrição de calado.
DL
Berços para exportação
Nos berços para exportação os navios geralmente chegam em
condição de lastro, com tanques especiais cheios de água para
garantir que os navios estão adequadamente compassados,
hélice e roda submersos, e o navio estável e
manobrável. A água do lastro é descarregada
DB
conforme a carga é carregada.
Berços para Passageiros, Cruzeiros e Ro-Ro
Tais navios levam cargas muito pequenas de forma que o
calado varia muito pouco entre as condições carregadas e
descarregadas. Nestes casos os navios devem sempre ser
considerados como totalmente carregados para o cálculo
da energia de atracação. O calado mínimo está geralmente
pelo menos em 90% do calado carregado total.
DL
Estaleiros
Apenas quando o navio está em construção ou em reparo é
possível que eles estejam na condição vazio – sem carga ou
lastro. São necessários cuidados especiais porque as características do casco, como os verdugos podem assentar-se sobre
as defensas, ou podem aparecer saliências abaixo d'água no
DU
nível da defensa.
No caso das defensas serem projetadas para navios com calados em lastro ou parcialmente carregados, é necessário
cuidado no caso do navio partir completamente carregado mas precisar retornar devido a algum problema técnico.
Em berços para importação/exportação o navio deve ser considerado como vazio ou não carregado.
COEFICIENTE DE BLOCO EM LASTRO
Em navios na “forma completa”, particularmente nos navios-tanques ou graneleiros, é comum assumir que o Coeficiente de Bloco (CB) não varia com o calado real (D) sob nenhuma condição. Em outros tipos de navios o Coeficiente de
Bloco reduzirá levemente conforme a redução do calado.
Navios-Tanques e Graneleiros
DL ≥ D ≥ DU
CB =
DL ≥ D ≥ 0.6 DL
Outros tipos de navios
D < 0.6 DL
16
>
BP-A4-2014-03-LR
MD
LBP . B . DL . ρSW
CB = 0.9 .
MD
LBP . B . DL . ρSW
APROXIMAÇÃO DO NAVIO
APROXIMAÇÃO DO NAVIO
Dependendo do tipo do navio e do berço, os navios podem aproximar-se da estrutura de diferentes modos. Este tipo de
aproximação deve ser cuidadosamente considerado para compreender o exato ponto de contato com o casco, a direção
da velocidade (vetor) e outros fatores que pode fazer com que a defensa se comprima em ângulos, cisalhamento sob
fricção, cantílever etc. Os casos mais comuns são:
ATRACAÇÃO LATERAL
> O navio está em paralelo ou em pequeno ângulo à linha de atracação.
> O vetor de velocidade está aproximadamente perpendicular à linha
de atracação.
> O navio gira sobre o ponto de contato com a(s) defensa(s)
que dissipa alguma energia cinética.
> O contato é feito tipicamente entre 20% e 35% da proa, dependendo da
curvatura da proa e da geometria.
> O navio pode atingir uma, duas, três ou mais defensas dependendo de
seus tamanhos e da curvatura da proa do navio.
> Se a velocidade não for exatamente perpendicular à linha de atracação
poderá haver algum cisalhamento nas defensas devido à fricção.
v
ATRACAÇÃO À RÉ
> O navio move-se para frente ou para trás da estrutura.
> Aproximação comum em rampa Ro-Ro e pontões mas algumas vezes
aplicados às chatas e navios de carga pesada.
> Ângulos de atracação são geralmente pequenos mas pode resultar em
uma única defensa ou área muito pequena entrando em contato com a
proa do navio ou verdugo da popa.
> As velocidades de atracação podem ser altas e há pouca ou qualquer
rotação do navio sobre seu ponto de contato, dessa forma a defensa
deve absorver toda energia cinética.
> Massa virtual (massa adicionada) de entrada de água é bem baixa
devido ao perfil mais aerodinâmico do casco.
v
ATRACAÇÃO DOLFIN
> O navio está em paralelo ou em pequeno ângulo à linha de atracação.
> Método comum nos terminais de petróleo/gás onde a velocidade vetor
é em maioria perpendicular à linha de atracação.
> Também comum em alguns berços Ro-Ro onde a velocidade vetor deve
incluir grande componente à frente/ à ré que pode produzir grandes
forças de cisalhamento.
> O contato em terminais de petróleo/gás é geralmente entre 30% e 40%
de extensão da proa ou popa, geralmente na sessão do meio da parte
chata do casco.
> Contato em berços Ro-Ro são geralmente 25% e 35% de extensão da
proa, mas geralmente a meia nau em dolfins externos.
> Se a velocidade não for exatamente perpendicular à linha de atracação
poderá haver algum cisalhamento nas defensas devido à fricção.
a
S/2
b
S/2
v
APROXIMAÇÃO DIQUE
v
> A aproximação é geralmente coaxial com a linha de centro do dique.
> Se o navio estiver “fora de centro” a proa pode bater no canto do berço
de forma que a linha de atracação é uma tangente do casco do navio.
> Vetor de velocidade tem um grande componente à frente, que criará
grandes e sustentáveis forças de cisalhamento devido à fricção.
> O ponto de contato pode estar à frente de forma que a torre da proa
deve ser considerada.
> O ponto de contato também pode estar a uma distância da parte
traseira, 30% de extensão ou mais da proa de forma que uma pequena
rotação dissipa a energia de atracação
BP-A4-2014-03-LR
>
17
FACTOR DE MASA AGREGADO (CM)
Cuando un barco se mueve hacia los lados hacia el
puerto arrastra consigo una masa de agua. Cuando comienza a reducirse el movimiento del barco a través de
las defensas, el momento del agua lo empuja
contra el casco del barco que incrementa la energía
cinética total que será absorbida. El factor de masa
agregado toma en cuenta la masa actual (desplazamiento) del barco y la masa virtual del agua
VB
D
Kc
Hay diferentes estimaciones sobre la verdadera masa virtual del agua moviéndose con el barco, pero se concuerda que
el efecto es menor en aguas profundas y mayor en aguas poco profundas. Esto es debido al limitado espacio de bajo
quilla (KC) disponible para el agua que empuja al barco para salir. Algunas fórmulas para el Factor de Masa Agregado consideran esto, pero otras lo contabilizan separadamente dentro del Factor de Configuración de Atraque (CC).
Las formulas comunes para el Factor de Masa Agregado son:
Método PIANC (2002)
PIANC amalgamó los métodos de abajo y el Factor de Configuración de Atraque (CC) en su reporte
del 2002, considerando el efecto de masa agregado
y el espacio de bajo quilla dentro del mismo término.
Este método es adoptado por EAU-2004 y otros códigos. Con este método CC=1.
KC
D
1.9
0.1 <
1.8
KC
D
< 0.5
≤ 0.1
CM = 1.8
CM = 1.875 ― 0.75
CM
1.7
1.6
KC
D
1.5
1.4
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
≥ 0.5
CM = 1.5
Onde DB ≤ D ≤ DL
Kc/D
Método Shigeru Ueda (1981)
Basados en el modelo de prueba y observaciones
en campo, este método es utilizado ampliamente
en Japón y en la producción de valores similares o
menores comparados con el Método Vasco Costa.
CM = 1+
π.D
2 . B . CB
Método Vasco Costa (1964)
Propuesto primero en su publicación "The Berthing
Ship" ("El Atraque de Barco", en español) (1964), este
método permanece como el más comúnmente utilizado por los estándares internacionales incluyendo
BS6349 y otros códigos.
18
>
BP-A4-2014-03-LR
CM = 1+
2.D
B
(
KC
D
)
FATOR DE EXCENTRICIDADE
FATOR DE EXCENTRICIDADE (CE)
Se o vetor de velocidade (v) não passar através do ponto de contato com a defensa então o navio gira bem como
comprime a defensa. A rotação dissipa parte da energia cinética do navio e a que permanece deve ser absorvida pela
defensa.
CE =
Energia cinética transmitida à defensa
Energia cinética total do navio
≤1
Se a distância entre a velocidade vetor e o ponto de contato da defensa aumenta (ex. está mais perto da proa) então
CE reduz e vice versa. Se o ponto de contato da defensa é diretamente oposto ao centro de massa do navio durante a
atracação lateral ou a ré então o navio não gira (CE ≈ 1).
1.0
ATRACAÇÃO LATERAL
x
L BP/2 -
0.5
0.4
0.3
L BP/2
0.2
0.00
0.10
0.20
0.30
Distância da proa (x/LBP)
CONTATO DE MEIA-NAU
BERÇOS RO-RO
Típicamente: CE = 1.0
x = LBP/2
Típicamente: 0.4 ≤ CE ≤ 0.7 (Side)
CE = 1.0 (End)
α
Defensas laterais
vB
γ ≈0°
L BP/2
L BP/2
CE =
R=
( L2
BP
) + ( B2 )
–x
γ = 90 – α –asin
0.50
Extremidade das defensas
R
v
α
γ
vS
LBP/2-x
LBP/2
Exemplo para um petroleiro totalmente carregado
100.000dwt (veja pag. 9), que assume um terceiro
ponto de contato de atracação lateral (típico em dolfins) e ângulo de atracação 5°:
K = (0.19 . CB + 0.11) . LBP
²
0.40
vB
x
K² + (R² cos² (γ) )
K² + R²
Meio do navio
x
0.6
⅓ Ponto
γ
20 Graus
¼ Ponto
R
15 Graus
0.7
⅙ Ponto
α
10 Graus
⅕ Ponto
vB
5 Graus
0.8
Fator de Excentricidade (CE)
Tipicamente: 0.4 ≤ CR ≤ 0.7
0° ≤ α ≤ 20°
60° ≤ γ ≤ 80°
0 Graus
0.9
²
( 2R )
B
O caso especial
γ = 90° deve ser
usado com
Aproximações comuns do Fator de Excentricidade
Quinto ponto de atracação:
CE ≈ 0.45
Terceiro ponto de atracação:
CE ≈ 0.70
Quarto ponto de atracação:
Atracação à meia nau:
Atracação à ré (Ro-Ro):
CE ≈ 0.50
DL = 15.1m
125000
= 0.796
.
1.025 236 . 43 . 15.1
K = (0.19 . 0.796 + 0.11) . 236 = 61.7m
R=
236
43
+ (
–
(236
)
) = 44.8m
3
2
2
²
γ = 90° – 5° –asin
CE ≈ 1.00
CE ≈ 1.00
B = 43.0m
LBP = 236m
CB =
cuidado
são feitas para o cálculo rápido da energia:
MD = 125,000t
CE =
²
( 2 . 4344.8 )= 56.3°
61.7² + (44.8² . cos² (56.3°) )
= 0.761
61.7² + 44.8²
BP-A4-2014-03-LR
>
19
FATOR DE CONFIGURAÇÃO DE BERÇO (CC)
Durante o estágio final da atracação um navio empurra um volume de água em direção à estrutura. Dependendo do
tipo de estrutura a água pode fluir livremente através dos pilares ou pode ficar presa entre o casco e o concreto. O efeito
de amortecimento da água também dependerá do espaço abaixo da quilha (KC) e o ângulo de atracação do navio (α).
O grande espaço abaixo do casco do navio – talvez uma maré alta ou quando atraca em condição de lastro – permitirá
que água escape para baixo do navio. Quando o navio não atraca em paralelo a água pode escapar em direção a proa
ou popa.
Estrutura sólida
KC
D
KC
D
≤ 0.5
CC =~ 0.8 (α ≤ 5°)
> 0.5
CC =~ 0.9 (α ≤ 5°)
quando α > 5°
vB
D
CC = 1.0
Kc
Estrutura parcialmente fechada
KC
D
KC
D
≤ 0.5
CC =~ 0.9 (α ≤ 5°)
> 0.5
CC =~ 1.0 (α ≤ 5°)
quando α > 5°
vB
D
CC = 1.0
Kc
Estrutura de pilares abertos
CC = 1.0
vB
D
Kc
O método PIANC para o fator de Massa Adicionada (CM) leva em consideração o espaço abaixo da quilha de forma
que nesse caso CC=1. Se os métodos Vasco Costa ou Shigeru Ueda forem usados para Massa Adicionada, então CC
pode ser considerado de acordo as linhas gerais acima.
FATOR DE SUAVIZAÇÃO (CS)
As defensas duras podem fazer com que o casco do navio desvie elasticamente o que absorverá uma pequena quantidade de energia. As defensas modernas estão mais relacionadas à ""maciez"" pois este efeito não absorve energia.
Δf
20
>
�f ≤ 0.15m
CS ≤ 0.9
�f ≥ 0.15m
CS ≤ 1.0
Rf
BP-A4-2014-03-LR
vB
VELOCIDADES DE ATRACAÇÃO
VELOCIDADES DE ATRACAÇÃO
As velocidades de atracação são as variáveis mais importantes no cálculo de energia. A velocidade é medida
perpendicularmente à linha de atracação (vB) e dependem de vários fatores que o projetista deve considerar:
Velocidade de atracação - Assistência do rebocador, vB (m/s)
> Se a atracação do navio é auxiliada ou não por rebocadores;
> A dificuldade de aproximação de manobra no berço;
> O quanto o berço pode estar exposto incluindo as correntes e ventos que empurram o navio:
> O tamanho do navio e se é uma atracação totalmente carregada, parcialmente carregada ou em lastro.
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
e
BS6349, PIANC e muitos outros
padrões adotam o gráfico de velocidades de atracação Brolsma. Os
valores selecionados das curvas
também são fornecidos na tabela
a seguir. As condições de atracação
mais usadas são representadas pelas
linhas 'b' e 'c'.
de BS6349 : Parte 4: 1994 : Figura 1
d
c
a: Atracação fácil, coberta
b: Atracação difícil, coberta
c: Atracação fácil, exposta
d: Atracação boa, exposta
e: Atracação difícil, exposta
b
a
0.1
0.0
10³
10⁴
10⁵
10⁶
Deslocamento, MD (tonelada)
Deslocamento
MD (tonelada)
1,000
3,000
5,000
10,000
15,000
20,000
30,000
40,000
50,000
75,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
400,000
500,000
a
b
c
d*
e**
0.179
0.136
0.117
0.094
0.082
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
0.343
0.269
0.236
0.192
0.169
0.153
0.133
0.119
0.110
0.094
0.083
*
*
*
*
*
*
0.517
0.404
0.352
0.287
0.252
0.228
0.198
0.178
0.164
0.141
0.126
0.107
0.095
0.086
0.080
*
*
0.669
0.524
0.459
0.377
0.332
0.303
0.264
0.239
0.221
0.190
0.171
0.146
0.131
0.120
0.111
0.099
0.090
0.865
0.649
0.558
0.448
0.391
0.355
0.308
0.279
0.258
0.223
0.201
0.174
0.158
0.146
0.137
0.124
0.115
Atracação sem rebocador
Todas as velocidades no gráfico
e tabela assumem atracação
de navio convencional com a
assistência do rebocador.
Se os rebocadores não forem utilizados o
projetista deverá consultar os gráficos fornecidos em:
(i) EAU 2004 (Fig. R40-1)
(ii) ROM 0.2-90 (Tabela 3.4.2.3.5.2)
Estes códigos sugerem que as velocidades
de atracação sem rebocadores podem ser
de 2 a 3 vezes maiores em condições favoráveis, e de 1,3 a 2,3 vezes maiores em
condições desfavoráveis.
"*Projetos de velocidades de atracação abaixo de 0.08m/s não são recomendados.
**A PIANC estabelece que as curvas ‘d’ e ‘e’ podem ser altas e devem ser usadas com cuidado.
As velocidades de atracação são para navios comerciais convencionais. Para tipos de navios não convencionais
incluindo os monocascos e catamarãs de alta velocidade, chatas, rebocadores e embarcações similares consulte a
FenderTeam. Os projetistas de navios da marinha devem consultar as regras do US Department of Defense,
4-152-01 (figuras 5.3 e 5.4).
BP-A4-2014-03-LR
>
21
ENERGIA DE ATRACAÇÃO
A energia de atracação do navio é considerada em dois estágios:
Energia Normal (EN)
Energia Anormal (EA)
A energia normal ocorre rotineira e regularmente durante
A energia anormal aparece raramente durante o tempo de
o tempo de vida do berço sem causar danos à defensa. Ela
vida da defensa e não deve resultar em danos significati-
considerará:
vos à defensa. Ela considerará:
> Todos os tipos de navios que usam o berço
> O efeito da falha da defensa nas operações no berço
> Deslocamentos prováveis na atracação
> Eventuais navios excepcionais
> Grades navios com velocidades muito baixas que
(não necessariamente totalmente carregado)
> Frequência de atracação
necessitam de habilidades excepcionais durante as
> Facilidade ou dificuldade nas manobras de aproximação
manobras de atracação
> Condições de tempo local
> Cargas perigosas e com impacto ambiental
> Força da maré ou das correntes
> Erro humano
> Disponibilidade e potência dos rebocadores
> Falha no equipamento
ENERGIA NORMAL
A energia cinética de atracação (EN) do navio é determinada como:
EN = 0.5 . MD . VB² . CM . CE . CC . CS
FATOR DE SEGURANÇA (η)
O fator de segurança leva em consideração os eventos e circunstâncias que podem fazer com que a energia normal
exceda os padrões PIANC que os "projetistas julgam ser de primordial importância ao determinar o fator apropriado".
Deve-se tomar cuidado para prevenir fatores de segurança excessivos que farão com que a defensa seja grande demais ou muito dura para navios menores, particularmente quando há uma grande variedade de tamanhos de navio
que usam o berço. Alguns fatores de segurança são sugeridos pela PIANC (adotados também por EAU-2004, e outros
códigos e regras gerais):
CLASSE DE NAVIO
Navios Tanques
Graneleiros
Transportadores de gases naturais
Navios contentores
Carga geral, cargueiros
MENORES
MAIORES
COMENTÁRIOS E INTERPRETAÇÕES
1.25
B
1.75
A: Suezmax e acima B: Handymax e menores
1.25A
1.75B
A: Capesize e acima B: Handymax e menores
A
Nenhum padrão PIANC Segurança crítica em fatores muito altos exigidos
1.50~2.00
1.50A
1.75
2.00B
A: Post-Panamax e acima B: Panamax e menores
Utilize fatores mais altos e velocidades se os rebocadores estiverem disponíveis
≥2.00
Fatores de segurança mais altos podem ser necessários na maioria dos berços expostos.
2.00
Nenhum padrão PIANC Área com muito vento pode dificultar a atracação.
Navios cruzeiros
2.00
Nenhum padrão PIANC Área com muito vento pode dificultar a atracação.
Ferries rápidos
≥2.00
Nenhum padrão PIANC Navios possuem limitada velocidade baixa de manobrabilidade.
2.00
Existem em todas as formas e tamanhos. Muitos desconhecidos.
Ro-Ro & Ferries
Transportadores de automóveis
Rebocadores, utilitários
Salvo disposição contrária, os valores sugeridos são da PIANC 2002 (Tabela 4.2.5).
ENERGIA ANORMAL
A energia cinética anormal de atracação (EN) do navio é determinada como:
EA = EN . η
A capacidade de energia da defensa (ERPD) deve sempre ser maior
que a energia anormal (EA). A seleção da defensa deve considerar
também a temperatura de fabricação, o ângulo de compressão,
temperatura operacional e velocidades de compressão. Consulte
a página 26.
22
>
BP-A4-2014-03-LR
ERPD ≥
EA
fTOL . fANG . fTEMP . fVEL
CONTEÚDO
CONTEÚDO (SEÇÃO 2 de 2)
SEÇÃO 1 : CÁLCULO DE ENERGIA DE ATRACAÇÃO
03
As tabelas do navio e metodologia para cálculo de energia de
atracação são abordadas na PARTE 1.
SEÇÃO 2 : GUIA PARA SELEÇÃO DE DEFENSA
23
Seleção da defensa
24
Capacidade de energia e fatores ambientais
26
Eficiência da defensa
27
Aplicações da defensa
28
Espaçamento da defensa
29
Contato múltiplo com a defensa
30
Momentos de angulação
31
Construção do painel
32
Painéis da defensa e pressões no casco
33
Distribuição de pressões
34
Plataformas de baixa fricção e fixações
35
Projeto da corrente
36
Inclinação da corrente e projeto de suporte
37
Rodas e cilíndricas
38
Projeto de defensa de espuma
40
Compressão angular
41
Instalação da defensa de espuma
42
Defensas tipo rosca
44
Aplicações das defensas tipo rosca
45
Instalação da defensa pneumática
46
Defensas hidropneumáticas
47
Prevenção ambiental e de corrosão
48
Anodos, revestimentos por pintura, aço inoxidável
49
Aperfeiçoamento de teste
50
Certificados de aprovação de modelo
51
Questionário do projeto
52
Fatores de conversão
54
Garantia pós-venda
55
BP-A4-2014-03-LR
>
23
SELEÇÃO DA DEFENSA
Antes de escolher as defensas, o projetista deve rever todas as exigências e outras informações disponíveis incluindo
códigos de referência do projeto e diretrizes. A lista abaixo serve como uma lista de verificação muito útil para identificar quais são as informações conhecidas das especificações e quais estão perdendo entradas e requerem pressupostos
ou pesquisas futuros. Alguns dados do projeto são derivados de cálculos de forma que é importante destacar se estes
cálculos foram baseados em informações conhecidas e/ou presumidas.




Tamanhos dos navios
Tipos ou classes dos navios
Condições carregadas ou lastro
Espaços abaixo da quilha





Modo de atracação
Frequência de atracação
Velocidade de aproximação
Ângulos de atracação
Pontos de impacto





Ângulos da torre da proa
Curva da proa
Verdugos
Portas laterais e saliências no casco
Níveis do bordo livre







Construção do berço
Nível de contenção e níveis de assoalho
Largura disponível para “footprint” da defensa
Nível do leito marinho
Variação das marés do projeto
Estrutura nova ou existente
Construção ou juntas de expansão
 Variações de temperatura
 Fluxos de gelo
 Corrosão local
24
>
BP-A4-2014-03-LR
Outros critérios de projetos para as defensas podem ser especificados ou presumidos de acordo com as melhores práticas, tipo do berço e condições locais utilizando a experiência do projetista. Existem muitos aspectos a considerar no
projeto da defensa e a seleção correta aumentará o desempenho, aperfeiçoará as operações e reduzirá a manutenção.
Às vezes, o menor detalhe como utilizar plataformas com a face de fricção-baixa mais grossa ou adicionar uma compensação a corrosão para as correntes podem estender a vida útil por um custo muito baixo.
Tipo de defensa (fixa, flutuante, etc)
Tamanho e grau da defensa
Temperatura, fatores angulares e de velocidade
Tolerância da fabricação
Tipo de aprovação PIANC, ASTM ou ISO
Teste, certificação e assistente






Pressões no casco
Altura e largura do painel
Pontas chanfradas ou angulares
Momentos de angulação
Projeto do painel caixa aberta ou fechada
Graduação do aço (produção, baixa temperatura etc.)
Compensações à corrosão







Durabilidade da pintura (ISO12944 etc.)
Espessura do filme seco
Tipo de pintura
Cor do revestimento




Material da placa de baixa-fricção
Compensação de uso
Color
Tamanho da placa frontal e peso
Métodos de fixação e grau dos pinos





Peso, cisalhamento e tensão das correntes
Tipo de ligação, grau e acabamento
Suportes de conexão sobre a estrutura
Conexão com o painel da defensa
Ajuste ou tolerância das correntes
Fator de segurança de carga de trabalho
Elo fraco (PIANC)
Compensação de corrosão








Âncoras cast-in ou retrofit
Grau do material e acabamento
Arruelas ou contraporcas
Arruelas especiais




BP-A4-2014-03-LR
>
25
CAPACIDADE DE ENERGIA
Em todos os casos as defensas devem ter uma capacidade de absorção de energia maior ou igual ao cálculo de energia
anormal de atracação do navio (ou as especificações de Energia Exigida definida pela PIANC). Devida consideração
deve ser feita para as tolerâncias do fabricante da defensa (fTOL) e os efeitos da temperatura, velocidade de compressão ou taxa e ângulos de compressão (horizontal e vertical).
Tipos diferentes de defensas e materiais respondem em diferentes maneiras a estes efeitos, de forma que você deve
consultar o catálogo de produtos FenderTeam ou pedir por informações específicas para o tipo e material que está
sendo utilizado. As informações mostradas são para defensas SPC.
FATOR ANGULAR (fANG )
Fator Angular, fANG
1.05
Algumas defensas são afetadas pelo ângulo de compressão porque
algumas áreas de borracha ou espuma são mais comprimidas do
que outras. Os dados do ângulo é 0°.
1.00
0.95
Energia mínima da defensa ocorrerá no ângulo de compressão
maior. fANG deve ser determinado usando o ângulo composto (vertical e horizontal) nas defensas cônicas e celulares . fANG deve ser
determinado usando os fatores horizontais e verticais nas defensas
tipos lineares como arco, cilíndrico e de espuma.
0.90
0.85
0.80
0.75
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Ângulo de compressão, α (graus)
20
Fatores angulares >1.0 são normalmente ignorados.
Temperature Factor, fTEMP
FATOR DE TEMPERATURA (fTEMP)
A borracha e a espuma, bem como outros materiais, tornam-se
mais macias quando quente e mais firmes quando frio. O ponto de
referência da temperatura é 23°C (fTEMP = 1).
1.6
1.5
1.4
1.3
A energia mínima da defensa ocorrerá na temperatura operacional
mais alta, a força de reação máxima ocorrerá na temperatura
operacional mais baixa.
23°C
1.2
1.1
1.0
0.9
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
Temperature, T (°C)
Velocity Favtor, fVEL
FATOR DE VELOCIDADE (fVEL)
1.06
1.05
1.04
1.03
1.02
1.01
1.00
0.99
A borracha e a espuma têm propriedades viscoelásticas que significa
que elas funcionam parcialmente como uma mola e parcialmente
como absorvedora de choque. O ponto de referência da velocidade
de impacto inicial é 0.15m/s.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Compression Time, t = 2Δ/vB (seconds)
TOLERÂNCIA DA DEFENSA (fTOL)
O RPD é o desempenho publicado ou catalogado da defensa a 23°C,
0.15m/s velocidade de impacto inicial, 0° ângulo de compressão e
tolerância mediana.
fTOL é a tolerância do fabricante nos tipos de defensas, tipicamente
±10% em defensas de moldados de borracha, ±20% para as defensas
de extrudados de borracha e ±15% para as defensas de espuma.
Por razões históricas a tolerância da defensa pneumática é
0% de energia (denominado ‘absorção de energia garantida’ ou GEA)
e ±10% da reação.
ENERGIA MÍNIMA DA DEFENSA (EF)
REAÇÃO MÁXIMA DA DEFENSA (RF)
EF = ERPD . fTOL . fANG . fTEMP . fVEL
>
Na prática, a maioria das compressões da defensa demoram mais
que 4 segundos.
DADOS DO DESEMPENHO NOMINAL (RPD)
ERPD é energia da defensa no RPD
RRPD é a reação da defensa no RPD
26
Este fator depende da força nominal e do tamanho da defensa,
dessa forma, o fator velocidade é determinado desde o tempo da
compressão onde, t= 2�/vB . A força de reação máxima da defensa
ocorrerá na maior velocidade de impacto.
RF = RRPD . fTOL . fANG . fTEMP . fVEL
BP-A4-2014-03-LR
EFICIÊNCIA DA DEFENSA
EFICIÊNCIA DA DEFENSA
Cada tipo de defensa possui características diferentes. Qualquer comparativo começará com a revisão da taxa de energia em baixa tolerância (ELET) e a reação em tolerância final alta (RHET). A eficiência da defensa (Eff) – que é a força
dentro da estrutura por unidade de energia absorvida.
Doble cónica
2 pç/sistema
SPC800 G2.0
Cónica Sencilla
1 pç/sistema
SPC1000 G2.1
Cilíndrica
1 pç/sistema
1400x700x2300L
ELET: 498 x 0.9 = 448kNm ELET: 506 x 0.9 = 455kNm
RHET: 1186 x 1.1 = 1305kN
RHET: 1771 x 1.1 = 1948kN
Eff: 448/1305 = 0.34
Eff: 455/1948 = 0.23
ELET: 501 x 0.9 = 451kNm
RHET: 955 x 1.1 = 1051kN
Eff: 451/1051 = 0.43
Neumático
1 pç/sistema
2000x3500(0.8)
Espuma
1 pç/sistema
OG 2000x4000 STD
ELET: 491 x 1.0 = 491kNm
RHET: 1315 x 1.1 = 1447kN
Eff: 491/1447 = 0.34
ELET: 540 x 0.85 = 459kNm
RHET: 1005 x 1.15 = 1156kN
Eff: 459/1156 = 0.40
Este comparativo considera apenas a energia, reação e tolerâncias do fabricante. Um comparativo mais detalhado deve
considerar os ângulos de compressão, temperatura e velocidade de impacto. Haverá também outros fatores, incluindo
a adequação para grandes ou pequenas marés, altura da defensa e deflexão, impactos de nível baixo, pressão do casco,
verdugos, facilidade de instalação, manutenção, durabilidade e preço.
ANÁLISE DE RISCO
Cada pressuposto feito no projeto leva em consideração um risco. A probabilidade e a frequência de eventos particulares ocorrerem durante a vida útil das defensas ou da estrutura podem ser estimadas. Pode ser comercialmente inviável
proteger contra todos os pequenos riscos, mas se houver uma alta probabilidade de alguns eventos ocorrerem, e estes
têm consequências importantes, a análise de risco irá ajudar os projetistas na escolha da melhor defensa.
(
P = 1- (1-
1
Y
)
) . 100%
N
P = A probabilidade de um evento ser igualado (ou excedido) pelo menos uma vez em um dado período de tempo
Y = O período de retorno de um evento
N = Vida útil
EXEMPLO 1
O maior navio atraca 12 vezes por ano.
Ele atinge a defensa em sua maior velocidade uma vez
a cada 100 atracações. Ele atraca com seu maior ângulo uma vez a cada 40 atracações A vida útil do projeto
da defensa (N) é presumida, neste caso, em 25 anos.
A probabilidade deste evento em qualquer nível de
maré é:
Y = 1/ (12 .
1
100
1
P = (1- (1- 333 )
.
25
1
40
EXEMPLO 2
O maior navio atraca 12 vezes por ano.
Ele atinge a defensa em sua maior velocidade
uma vez a cada 100 atracações. Ele atraca com
seu maior ângulo uma vez a cada 40 atracações
A vida útil do projeto da defensa (N) é
presumida, neste caso, ter 25 anos.
A probabilidade de este evento ocorrer em LAT
(a cada 18.5 anos) é:
Y = 1/ (12 .
) = 333 anos
1
100
1
) . 100% = 7.2%
.
P = (1- (1-6167 )
Os projetistas podem considerar isto como significativo
25
1
40
.
1
18.5
) = 6167 anos
) . 100% = 0.4%
Os projetistas podem considerar isto como
insignificante
BP-A4-2014-03-LR
>
27
SPC
CSS
FE
PM
PVT
V-SX
V-SXP
V-SH
CYL
RF
WF
PNEU
HYD-PN
ESPUMA
ROSCA
EXT
CSS
FE
PM
PVT
V-SX
V-SXP
V-SH
CYL
RF
WF
PNEU
HYD-PN
ESPUMA
ROSCA
EXT
TIPOS DE NAVIOS
SPC
APLICAÇÕES DA DEFENSA
Defensas bem selecionadas serão uma vantagem para uma atracação, fornecendo operações livre de problemas
e dificuldades.
Navios-tanques
Graneleiros
Transportadores de gás
Navios contentores
Carga Geral
Chatas
Ro-Ro Ferries
Transportadores de
automóveis
Navios cruzeiros
Ferries rápidos
Navios de superfície
da marinha
Submarinos
APLICAÇÕES
Cais linear/doc
Dolfins
Monoestacas
Navios de bordo
livre baixo
Navios com amarras
Torres da proa grandes
Zonas de grandes marés
Zonas de pequenas marés
Zonas com gelo
Estruturas Lead-in
Berços Lay-by
Defensas para
Rampas Ro-Ro
Entradas de dique
Paredes de dique
Estaleiros
Ship-to-ship
Defensas navio carregado
Atracações temporárias
Geralmente adequados
ao tipo de defensa
28
>
Adequado para algumas
aplicações nesta categoria
BP-A4-2014-03-LR
Requer conhecimento especializado do
produto - Pergunte à FenderTeam
ESPAÇAMENTO DA DEFENSA
ESPAÇAMENTO DA DEFENSA
Os padrões de projetos como BS6349 dizem que a defensa pode ser um sistema simples ou diversos sistemas suficiente próximos para que todos sejam mobilizados durante o impacto de atracação. A curva da proa do navio, ângulo de
curvatura da proa e ângulo de atracação determinarão a seleção da defensa e a distância entre elas.
CURVA DA PROA
Presume-se frequentemente que os navios têm uma curva constante a partir da proa ao corpo lateral paralelo (PSB).
Navios aerodinâmicos que são projetados para alta velocidade (ex. contentor, navios cruzeiros e alguns navios Ro-Ro)
terão uma curvatura da proa que se estenderá além da parte de trás do casco. Um navio projetado para carregar carga
máxima (ex. graneleiros ou petroleiros) terá uma curvatura de proa menor.
LOA/2
LOA/2 - x
O montante da curvatura da proa é às vezes,
estimado com base nos coeficientes de bloco
do navio:
x
x
CB < 0.6
B
Corpo lateral paralelo (PSB)
≈ 0.3
LOA
x
0.6 ≤ CB < 0.8
RB
LOA
x
CB ≥ 0.8
≈ 0.25
≈ 0.2
LOA
Curva da proa pode ser calculada como:
RB =
BALANÇO LONGITUDINAL DA DEFENSA
Os grandes espaços entre as defensas podem fazer com que os navios,
especialmente os menores, entrem em contato com a estrutura. Em todas as ocasiões, deve haver uma folga entre o navio e a estrutura, geralmente de 5 a 15% da projeção da defensa não comprimida (incluindo
qualquer painel de defensa, carretéis espaçadores, etc.).
S/2 S/2
�
C
h
H
α
x²
B
+
B
4
A distância entre as defensas são:
S ≤ 2 RB ² - (RB - h + C) ²
S = espaçamento entre as defensas
RB = Curva da proa
H = Altura da defensa não comprimida
h = Altura da defensa comprimida
C = Folga ao cais
α = Ângulo de atracação
θ = Ângulo tangencial com a defensa
O ângulo de contato com a defensa é:
��
RB
θ = asin
(
S
2 . RB
)
BS6349 sugere que:
S ≤ 0.15 LS
LS = Comprimento total do navio mais curto
BP-A4-2014-03-LR
> 29
CONTATO MÚLTIPLO COM A DEFENSA
Dependendo da curva da proa e do espaçamento das defensas, os navios podem ter contato com mais de uma defensa
ao atracar. Se isto ocorrer a energia de atracação total será absorvida à deflexão respectiva de cada defensa.
H
h
F1
C
F1
Contato compensado com a defensa (2, 4 etc)
>
>
>
>
>
A energia é dividida igualmente entre as duas defensas
Deflexão reduzida para cada defensa
Reação total melhor dentro da estrutura do berço
Folga (C) dependerá da curva e da torre da proa
Navios com curva de proa pequena podem chegar mais perto da estrutura
H
h1
F1
F2
h2 (=C)
F1
Contato irregular com a defensa (1, 3 etc)
>
>
>
>
>
Energia absorvida por uma defensa mais as defensas de cada lado
Maior deflexão da defensa do meio também
Torre da proa é importante
Provável contato único de defensa em navios menores
Provável contatos múltiplos de defensa em navios maiores
TORRE DA PROA
O ângulo da proa do navio no ponto de contato pode reduzir a
folga efetiva entre o casco e a estrutura:
C’ = C - a . sin ( β )
C’ = folga na torre da proa
C = folga devido à curva da proa e a deflexão da defensa
a = altura da defensa ao convés do navio
(ou do topo da estrutura, qual seja o mais baixo)
β = painel da defensa de ângulo de curvatura da proa,
carretéis espaçadores etc).
C
C'
Convés do navio
a
Verifique sempre a folga entre o
painel da defensa ou suportes e
também da estrutura.
β
DOLFINS E DEFENSAS DE EXTREMIDADE
Em estruturas dolfin e nas defensas de extremidade em berços
contínuos é comum projetar com um ângulo de compressão da
defensa igual ao do ângulo de atracação do navio (Ѳ=α).
α
M (R²) =
30
>
BP-A4-2014-03-LR
W
W.b
2.L
MOMENTOS DE ANGULAÇÃO
MOMENTOS DE ANGULAÇÃO
Os painéis são projetados para distribuir as forças dentro do casco do navio. Geralmente, os navios fazem contato
com o painel da defensa em um ou mais pontos ou como contato de casco plano. Isto cria momentos de angulação e forças de cisalhamento na estrutura do painel. Os momentos de angulação e as forças de cisalhamento são
estimados utilizando métodos estáticos simples. É necessária uma análise mais detalhada para estudar os efeitos
complicados de casos de cargas assimétricas. É preciso cuidado especial onde há concentração de tensões tais como
nos suportes de corrente e conexões aparafusadas. A FenderTeam está preparada para dar assistência em análises
estruturais avançadas para os códigos de projetos europeus e outros.
CASOS DE PROJETOS
Alguns casos de projetos comuns são apresentados abaixo:
CONTATO DO VERDUGO AO MEIO
O verdugo de um navio que entra em
contato com o meio do painel pode
causar altos momentos de angulação. As defensas superiores e inferiores são igualmente comprimidas e
ambas podem atingir reações de pico.
V(x)
M(x)
RF
a
RF
F
a
x
L = 2a
F= 2RF
V ( x = a) = RF
M ( x = a) = F . L /4
Força de cisalhamento máxima V(x) e momento de angulação
M(x) podem coincidir com o centro do painel.
CONTATO DO VERDUGO NA PARTE INFERIOR
Os contatos com o verdugo na parte
inferior fazem com que o painel se incline com uma deflexão desigual das
defensas. O topo pode fazer contato
com o casco do navio, criando uma
longa extensão do painel que deve
resistir a angulação.
V(x)
RF
F
a
M(x)
x
b
RF
F
a
L = 2a + b
F = RF
V ( x = a) = F
M ( x = a) = F . a
Força de cisalhamento máxima V(x) e os momento de angulação M(x)
coincidem com as posições da defensa. Se o contato com o verdugo
está abaixo do ponto de equilíbrio o painel é empurrado para dentro
na parte inferior.
FLAT HULL CONTACT
Navios com bordo livres altos e laterais planos podem entrar em contato
com o painel de defensa inteiro. Os
sistemas podem ter uma ou mais
unidades de borracha que são igualmente comprimidas.
V(x)
RF
a
q
RF
M(x)
x
b
a
L = 2a + b
q = 2RF /L
V ( x = a) = q . a
M ( x = a) = q . a²/2
M ( x = L/2) = M ( x = a) – q . b²/8
O pico da força de cisalhamento V(x) e o momento de angulação
M(x) frequentemente coincidem com as posições da defensa.
Uma análise simples presume um painel simétrico e reações
iguais (RF) das defensas.
BP-A4-2014-03-LR
>
31
CONSTRUÇÃO DO PAINEL
A maioria dos painéis de defensa moderna usa uma construção tipo “caixa fechada”. Este método de projeto tem uma
grande força em relação ao peso nominal e cria um exterior simples que é mais fácil de pintar e manter. O interior do
painel é testado sob pressão para confirmar se está totalmente vedado em relação ao ambiente e entrada de água.
Um painel de defensa de seção cruzada típico inclui diversas travessas verticais, geralmente canais ou seções T fabricados em placas de aço. A espessura da placa externa, tamanho e tipo de travessas dependerão de muitos fatores. Os
engenheiros da FenderTeam aconselharão o melhor projeto para cada caso.
Chanfradura
lateral
Suportes
soldados
Placa frontal
Travessas internas
Eixo neutro
Placa traseira
Existem muitas demandas no painel de defensa que causam angulação, cisalhamento, torção, choque e
fadiga.
O ambiente marinho requer bom revestimento de pintura que previne
que o aço seja corroído e mantém a
força do painel.
Baixas temperaturas requerem graus
especiais de aço que não se tornam
frágeis.
As plataformas da face devem ser
firmemente presas ao painel, mas ainda assim permitir uma substituição
fácil durante a vida útil da defensa.
32
>
BP-A4-2014-03-LR
CÁPSULAS DE PROJETOS
PAINÉIS DE DEFENSA
ESPESSURA DO AÇO
A PIANC 2002 recomenda espessura de aço mínima na construção do painel. Frequentemente, as seções serão
mais espessas que o mínimo exigido em sistemas de uso extremo e pesado.
C
B
A
A
Ambos os lados expostos
≥12mm (1/2”)
B
Um lado exposto
≥9mm (3/8”)
C
Interno (não exposto)
≥8mm (5/16”)
GRAU DO AÇO
Os painéis de defensa são feitos em aço estrutural que podem ser soldados. O grau utilizado depende das
condições locais e disponibilidade. Algumas graduações de aço típicas são mostradas abaixo:
GRADUAÇÃO EUROPEIA COMUM
GRADUAÇÃO AMERICANA COMUM
Produção
Tensão
Temp
N/mm²
N/mm²
°C
S235JR
235
360
N/A
S275JR
275
420
S355J2
355
S355J0
355
EN10025
Produção
Tensão
Temp
N/mm²
N/mm²
°C
A36
250
400
*
N/A
A572-42
290
414
*
510
-20
A572-50
345
448
*
510
0
ASTM
*Grau ASTM para aplicações em baixa temperatura deve especificar os
valores Charpy necessários e teste de temperatura.
PESOS DO PAINEL DE DEFENSA
Cada projeto de defensa é diferente, mas esta tabela
deve ser utilizada como regra geral para os cálculos
iniciais de outros componentes como as correntes.
Painéis para serviço padrão
Painéis para serviço pesado
Painéis para serviço extremo
200–300kg/m²
300–400kg/m²
Acima de 400kg/m²
W
PRESSÕES DO CASCO
Muitos navios podem resistir uma pressão limitada em seus cascos, de forma que é importante determinar a pressão de contato provável de acordo
com o bordo livre do navio e das marés para certificar-se de que os limites permitidos não estão
sendo excedidos.
Na ausência de mais informações específicas,
as diretrizes PIANC abaixo são comumente
utilizadas.
Classe
Petroleiros
Graneleiros
Container
Carga Geral
Ro-Ro e Ferries
Tamanho
Handysize
Handymax
Panamax ou maior
Todos os tamanhos
Alimentador
Panamax
Post-Panamax
ULVC
≤ 20,000dwt
>20,000 dwt
Pressão
kN/m² (kPa)
≤ 300
≤ 300
≤ 350
≤ 200
≤ 400
≤ 300
≤ 250
≤ 200
400–700
≤ 400
Não aplicável – geralmente com amarras
H
HP =
ΣRF
ΣRF
=
W.H
A
HP = pressão média do casco (kN/m² ou kPa)
ΣRF = reação total da defensa (kN)
W
= largura painel plano (m)
A
= área de contato do painel plano (m)
H
= altura do painel plano (m)
BP-A4-2014-03-LR
>
33
DISTRIBUIÇÃO DA PRESSÃO
A pressão do casco é distribuída mesmo que a reação da defensa dentro do painel seja simétrica. Quando a reação da
defensa for descentralizada a pressão de pico no casco é maior, mesmo embora a pressão média do casco permaneça
a mesma. Os exemplos abaixo mostram casos típicos de projetos. É comum utilizar combinações de defensas onde a
pressão máxima do casco não exceda o dobro da pressão média do casco.
HP
HPMAX
HPMAX
1/2 H
1/3 H
1/2 H
HP =
1/6 H
1/3 H
2/3 H
HP
RF
HPMAX =
A
2RF
A
5/6 H
HP
= 2HP
HPMAX =
4RF
A
= 4HP
vL
vB
PLACAS DE BAIXA FRICÇÃO
As placas de polietileno de Ultra Alto
Peso Molecular (UHMW-PE) são revestimentos substituíveis montados
nos os painéis de defensa. A boa resistência ao desgaste com superfície
de baixa fricção ajudam a prevenir
danos ao casco do navio e à pintura.
Elas também reduzem as forças de
cisalhamento nas correntes da defensa.
Grandes folhas de UHMW-PE são
moldados de sínter de grânulos de
polímero. Estes podem assim ser
plainados (trefilados), corte lateral,
perfurado e chanfrado para criar
placas individuais. Estas são anexadas ao painel com batentes, parafusos e fixadores de perfil baixo.
O UHMW-PE está disponível em
graus virgem e regenerado, diversas
cores e espessuras param se adequar
às aplicações padrão, serviço pesado
ou extremo.
34
>
v
RF
µRF
A fricção é importante a um bom projeto de defensa. Inevitavelmente, os
navios mover-se-ão contra a face da defensa, gerando forças que podem
alterar a geometria de deflação da defensa. Com a fricção reduzida e um
projeto de corrente apropriado, estes efeitos são minimizados.
Materiais
Material ‘A’
UHMW-PE
UHMW-PE
HD-PE
Borracha
Madeira
Material ‘B’
"Aço (wet)
Aço (dry)
Aço
Aço
Aço
Coeficiente de fricção (μ)
Mínimo
0.1–0.15
0.15–0.2
0.2–0.25
0.5–0.8
0.3–0.5
Projeto*
≥0.2
≥0.2
≥0.3
≥0.8
≥0.6
*Recomenda-se um valor de projeto maior para considerar outros fatores
tais como aspereza da superfície, temperatura e pressões de contato que
podem afetar o coeficiente de fricção.
BP-A4-2014-03-LR
PLACAS DE BAIXA FRICÇÃO
LOW FRICTION PADS
C
w
A seleção da placa e dos métodos de fixação devem considerar fatores como impacto, desgaste ou
abrasão causados pelo verdugo, agitação das ondas e
frequência de uso. Se o acesso for difícil, a permissão
para uso extra pode ser útil para reduzir os custos de
manutenção e de tempo de vida útil.
T
E
D
B
E
Placa Peso Tamanho do fixador (M) Desgaste, W (mm)
EHD
EHD
HD
HD
STD
T (mm) (kg/m²) STD
N/A
N/A
3
M16 M16
6
28.5
30*
2
7
13
38.0 M16 M20 M20
40*
4
14
M16 M20 M24
17
47.5
50
14
23
27
66.5 M20 M24 M24
70
27
37
43
95.0 M24 M30 M30
100
Outras
dimensões
Chanfro na borda, C
Espaçamento do parafuso, D
Distância da borda, E
STD
5–10
300–400
50–70
HD
5–10
250–350
50–70
EHD
5–10
250–350
60–80
STD = Standard duty HD = Heavy duty EHD = Extra heavy duty
* 30-40mm pads STD can use half nut, all other cases use full nut
A
FIXAÇÃO DE PLACAS
As faces das placas UHMW-PE são afixadas de várias maneiras de acordo com o tipo de painel. Batentes ou porcas cegas com parafusos são frequentemente usados em painéis tipo caixa fechados. Porcas padrão são usadas em painéis
ou estruturas abertas. Baixo perfil de fixação pode fornecer uma permissão de uso maior. Arruelas grandes são exigidas para espalhar a carga e evitar que se desprenda (tamanhos típicos M16 x 42 de diâm.) A espessura do PE abaixo da
cabeça da arruela é geralmente de 25 a 35% da espessura da placa.
Fixação de batente
PLACAS COLORIDAS
As placas UHMW-PE podem ser feitas em diversas
cores (sob pedido especial)
para adequar-se aos navios
cruzeiros ou da marinha,
para dar mais visibilidade
ou maior diferenciação
entre os berços. As cores
comuns são preto, branco,
cinza, amarelo, azul e verde.
Fixação por parafuso
Fixação com porca cega
Fixação de perfil baixo
PLACAS GRANDES OU PEQUENAS
As placas maiores têm mais fixações e devem durar mais. As placas pequenas são mais
leves, mais fáceis de substituir e menos caras. Em alguns países o peso de içamento
máximo (geralmente 25kg) pode ditar o maior tamanho de placa.
BP-A4-2014-03-LR
>
35
PROJETO DE CORRENTE
As correntes são usadas para controlar a geometria da defensa durante o impacto e para evitar movimentos excessivos
do painel. Elas podem dar assistência no suporte do peso de painéis grandes, evitar inclinação ou bambeamento, e
também para aumentar as deflexões da borracha e a absorção da energia em casos de impactos de golpe baixo.
> Correntes cortadas são usadas para
limitar o movimento horizontal.
> As correntes de peso limitarão o
Correntes
movimento vertical e reduzirão a
de corte
inclinação ou bambeamento.
> As correntes tensoras – trabalham
em conjunto com as correntes de
peso para limitar a inclinação,
pode também melhorar o desempenho
durante os impactos de golpe baixo.
Tensionador
> Os suportes de corrente podem ser
ancorados, aparafusados, soldados ou
fundidos na estrutura.
> Os tensionadores limitam o afrouxamento das
correntes devido às tolerâncias ou desgaste.
Corrente
tensora
Suporte
de corrente
Corrente de peso
A extensão (L) e ângulo estático (α0) são os fatores mais importantes que determinam a carga e o tamanho das corretes.
T =
RF =
μ =
G =
L =
� =
n =
α0 =
α1 =
x =
L
Carga de trabalho por conjunto de corrente (kN)
Reação do sistema de reação (kN)
Coeficiente de fricção
Peso do painel da defensa, PE placas etc (kN)
Extensão da corrente de ponta a ponta (m)
Deflexão da defensa (m)
Número de correntes agindo em conjunto
Ângulo estático das correntes(s), defensa
sem deflexão (grau)
Ângulo dinâmico das correntes(s),
deflexão da defensa (grau)
Movimento do painel devido ao arco da corrente (m)
[
α1 = sin-¹ ( L . sin α0 ) – �
G
x
∆
]
RF
x = L . (cos α1 – cos α0 )
T=
α0
F
µRF
G+μ.R
F
α1
n . cos α1
G
OBSERVAÇÕES SOBRE O PROJETO G
(1) Cargas maiores na corrente, frequentemente ocorrem quando a unidade da defensa alcança uma reação de pico
próximo à metade da deflexão nominal.
(2) Para as correntes de corte, G = 0.
(3) A FenderTeam recomenda um fator de segurança (η) de 2 para a maioria das aplicações, mas um fator maior pode
ser usado sob pedido.
(4) Um elemento ou elo fraco barato e fácil de substituir pode ser incluído no conjunto de corrente para evitar os
danos de sobrecarga ao painel de defensa ou à estrutura.
36
>
BP-A4-2014-03-LR
PROJETO DE CORRENTE
Por exemplo, uma corrente com 2000mm de
comprimento com 40mm de afrouxamento
inclinará no meio por mais de 170mm. A mesma
corrente com 7mm de afrouxamento ainda
assim inclinará cerca de 50mm.
a
S
h
25%
20%
Inclinação da corrente, (%S)
INCLINAÇÃO DA CORRENTE
Às vezes as correntes vêm com especificação
“zero” de afrouxamento ou inclinação, mas isto
não reflete a realidade e é desnecessário. Até
mesmo um afrouxamento muito pequeno (S-a)
por volta de 2% da extensão da corrente(S) fará
com que a corrente “incline-se” no centro (h)
em quase 9% da extensão da corrente.
15%
10%
5%
0%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
Afrouxamento da corrente, S-a (%S)
PROJETO DE SUPORTE
Os suportes da corrente podem ser projetados para adequar-se às estruturas novas ou existentes, de aço ou concreto.
O suporte deve ser consideravelmente mais forte do que o componente mais fraco do conjunto de corrente. Seus projetos devem permitir que a corrente gire livremente sobre seu arco e não deve interferir em outros suportes, o painel
de defensa ou o corpo da defensa de borracha durante a compressão. A alça principal deve ser suficientemente espessa
ou incluir placas espaçadoras para suportar adequadamente o tamanho e tipo corretos de elo.
O tamanho da solda que segura a alça do suporte à placa base é fator crítico e deve-se consultar os engenheiros da
FenderTeam para obter detalhes do projeto. Assim como, o grau e posições de âncoras ou parafusos de fixação devem
ser avaliados na fase dos detalhes do projeto.
ÚNICO
DUPLO
DUAS POSIÇÕES
OLHAL DUPLO
FUNDIDO DUPLO
FUNDIDO ÂNCORA EM U
Consulte a FenderTeam para obter informações sobre tipos e tamanhos de suporte, material e acabamento de suportes de
corrente adequados.
BP-A4-2014-03-LR
>
37
RODAS E CILÍNDRICA
As defensas de roda têm um eixo deslizante e rodetes
para aumentar a deflexão e a energia, de forma que
são adequadas para entradas de diques e cantos vulneráveis do berço.
As defensas cilíndricas tem um ângulo fixo que permite rotação de resistência quase zero, adequado para
guiar navios dentro de diques e docas secas.
DEFENSA DE RODA
DEFENSAS CILÍNDRICAS
∆
∆
Rotação
Rotação
Durante a aproximação do dique ou doca seca o navio está paralelamente perto do muro do dique, mas pode estar
mais perto de um dos lados. O contato da proa com a defensa de roda desvia o navio. Assim, como o navio continua a
entrar, as defensas cilíndricas agem como guias para proteger o casco e o muro do dique.
Defensa de roda
Defensas cilíndricas
Alguns berços convencionais tem cantos expostos que precisam da proteção de uma defensa de roda. Embora o navio
possa estar a um grande ângulo das defensas principais, a linha efetiva de atracação sobre a defensa de roda permanece em 0°. Em muitos casos o impacto a meia nau deve ser considerado.
VB
38
>
racação
t
a
e
d
ha
Lin
BP-A4-2014-03-LR
efetiva
RODAS E CILÍNDRICAS
CASO ESPECIAL DE IMPACTO
Se o navio estiver se movendo dentro do dique ou doca
seca, o impacto com a defensa de roda pode ocorrer na
seção da proa. A linha de atracação efetiva é a tangente à proa.
α
V
Para cálculos de energia, o componente de velocidade
perpendicular à linha de atracação é exigido:
VB = V . seno Ѳ
α = ângulo de desvio do navio (curso verdadeiro)
VB
V ≤ 1m/s
α ≤ 10°
Ѳ ≤ 5°
VB < 1.0 . seno (5°+ 10°) = 0.26m/s
cação efetiva
γ
Linha de atra
R
Tais manobras são difíceis e a velocidade a frente do
navio é bastante baixa. Os valores típicos de projeto
são:
O ângulo da linha de atracação efetiva é maior para os
VB impactos mais próximos à proa, mas a distância do
centro de massa ao ponto de impacto (R) também
aumenta. Os valores do Fator de excentricidade (CE)
precisam de uma consideração cuidadosa. Consulte a
FenderTeam para obter informações.
�
navio
Direção do navio
Direção do navio
Direç
Di
re
çã
ão do
o
do
na
vi
o
Para melhor desempenho, as defensas de roda devem estar orientadas de acordo com o ângulo esperado do navio.
45° para cada berço
0–30° da linha de
atracação principal
Igualmente balanceado
de cada berço
Paralelo à direção do navio
As defensas de roda são utilizadas onde há pequenas variações no nível da água. Defensas de roda múltiplas
ou ""empilhadas"" são utilizadas em grandes marés ou grandes mudanças de nível de água.
RODA SIMPLES
RODA DUPLA
BP-A4-2014-03-LR
RODA TRIPLA
> 39
PROJETO PARA DEFENSA DE ESPUMA
As defensas de espuma vêm em diferentes configurações. As defensas Ocean-Guard e OceanCushion podem
ser utilizadas como flutuantes ou suspensas nas docas.
As defensas tipo rosca são suportadas por pilares, que
sobem ou descem conforme a maré. As defensas de
espuma têm uma variedade de características únicas
que devem ser consideradas durante o projeto. Isto inclui a temperatura ambiente, ângulo de compressão e
número de ciclos.
GRAUS DE ESPUMA E CICLOS
O núcleo de espuma é um amontoado de células entrecruzadas de polietileno que incorpora muitas das milhares de pequenas bolsas de ar. Graus de espuma mais
macias tem bolsas de ar maiores e uma densidade mais
baixa. Espumas mais duras tem bolsas de ar menores e
uma densidade mais alta.
Após múltiplas compressões, o enrijecimento da espuma é reduzido devido à tensão de relaxamento. Os
"pontos de referência" de desempenho da defensa de
espuma são considerados após o terceiro ciclo de compressão.
GRAU DA ESPUMA
NÚMERO DE COMPRESSÃO (n)
8
7
5
6
1
2
3
4
LR
1.30
1.07
1.00
0.97
0.95
0.94
0.93
Padrão
STD
1.31
1.07
1.00
0.97
0.95
0.94
Alta capacidade
HC
1.40
1.09
1.00
0.96
0.94
Capacidade extra-alta
EHC
1.45
1.10
1.00
0.95
Capacidade super alta
SHC
1.54
1.11
1.00
0.95
FATOR TEMPERATURA
Temperaturas elevadas reduzem a
firmeza da espuma. Temperaturas
baixas tornam a espuma mais dura.
Recomenda-se utilizar os graus STD
ou LR de espuma para cada tipo de
clima muito quente ou muito frio
porque elas são menos afetadas
pelas variações de temperatura.
A temperatura do núcleo da defensa mudará mais vigorosamente do
que a da superfície porque a espuma é um isolante. Isto reduzirá os
efeitos de temperatura externa em
defensas de espuma maiores.
10
100
0.92
0.92
0.91
0.88
0.93
0.92
0.92
0.91
0.88
0.92
0.91
0.90
0.89
0.89
0.85
0.93
0.91
0.90
0.89
0.88
0.88
0.83
0.92
0.90
0.88
0.87
0.87
0.86
0.81
1.4
SHC
1.3
EHC
HC
1.2
Fator Temperatura, CTEMP
Reação baixa
9
STD
1.1
LR
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
-30
-20
-10
0
10
Temperatura, T (°C)
40
>
BP-A4-2014-03-LR
20
30
40
50
COMPRESSÃO VERTICAL
COMPRESSÃO VERTICAL
Um ângulo de compressão vertical pode ocorrer devido
à dilatação da proa ou ondulação do navio.
100
Fator seqüencial, CVF (%)
90
β
80
0˚
70
15˚
60
35˚
50
40
30
51%
20
47%
10
0
0
10
20
30
40
50
60
40
50
60
Deflexão (%)
COMPRESSÃO LONGITUDINAL
Uma compressão longitudinal pode ocorrer devido a
atracação angular ou curvatura da proa.
90
85%
80
Fator longitudinal, CLF (%)
α
100
72%
70
0˚
60
50
5˚
40
30
15˚
20
10
0
0
10
20
30
Deflexão (%)
EXEMPLO DE CÁLCULO
Utilizando um OceanGuard 1500x3000(HC) após 10 ciclos de compressão com temperaturas operacionais variando entre +10°C e
+30°C, com um ângulo vertical máximo de 15° e um ângulo longitudinal de 5°.
Energia nominal em 23°C e ângulo de compressão 0°, 3º desempenho do ciclo:
302kNm
Energia nominal em 23°C e ângulo de compressão 0°, 3º desempenho do ciclo:
751kN
Tolerância do fabricante (±15%):
0.85 min / 1.15 max
Fator para 10 ciclos, Cn=10:
0.89
Fator para +10°C, CTEMP=10 (da curva da temperatura):
1.16
Fator para +30°C, CTEMP=30 (da curva da temperatura):
0.91
Fator ângulo vertical de 15° (Δ = 51%)*:
1.00
Fator para ângulo longitudinal de 5° (Δ = 51%):
0.62
Fator para compressão parcial (Δ = 51%):
0.70
Energia mínima, EMIN = 302 x 0.85 x 0.89 x 0.91 x 1.0 x 0.62 x 0.70 =
90kNm
Reação máxima, RMAX = 751 x 1.15 x 0.89 x 1.16 x 1.0 x 1.0 x 0.70 =
624kN
*Observe que o desvio é restrito sob compressão vertical. Isso se aplica somente à energia pois a reação máxima ocorre em ângulo de
compressão de 0°. Cargas estruturais também devem ser consideradas durante os ciclos de compressão anteriores quando as reações
forem mais altas.
BP-A4-2014-03-LR
>
41
INSTALAÇÃO DA DEFENSA DE ESPUMA
As defensas de espuma podem flutuar com a maré
ou serem fixadas acima do nível da água. A escolha
do método de amarração depende de vários fatores:
L
D
> Variação da maré no local
> Ângulos de compressão aproximados
> Longitudinalmente ou movimento vertical
de Atracação e das amarrações dos navios
> Área de contato disponível na estrutura
> Abrasividade da face da estrutura
> Nivelamento da face da estrutura
(ex. empilhamento de painéis)
> Altura significativa da onda em relação ao
tamanho da defensa
> Acessibilidade para manutenção
L
D
ÁREA DE CONTATO DA DEFENSA
A largura e altura da estrutura deve ser o suficiente
para permitir que a defensa OceanGuard expanda-se
livremente conforme o corpo é comprimido. As dimensões totais da área montada devem permitir que a defensa suba e abaixe, e também qualquer movimento
promovido pelo afrouxamento das correntes.
ÁGUA DO CALADO
O calado OceanGuard varia de acordo com a densidade
da espuma usada, a espessura do forro, o tamanho e
comprimento das correntes e tudo que possa reduzir
ou aumentar o peso da defensa. A tabela fornece valores típicos para LR, STD e HC graus. Pergunte à FenderTeam sobre outros casos de projetos.
∆
L
LFL
HFP
ÁREA DE CONTATO??
Footprint Area (AFP)
D
d
LFP
DIÂMETRO x
COMPRIMENTO
m
700 x 1500
42
>
FORRO
PLANO
ÁREA DE CONTATO
COMPRIMENTO ALTURA COMPRIMENTO
PESO
EMPUXO
mm
0.87
kg
109
kN
42
m
210
m
250
m
290
42
250
310
370
ÁREA
STD
mm
880
mm
660
mm
1460
700
940
1460
1.19
147
SWL
LR
CALADO DE ÁGUA
STD
HC
1000 x 1500
19
mm
19
1000 x 2000
19
1190
940
1950
1.66
200
42
200
270
330
1200 x 2000
19
980
1130
1940
1.93
299
76
310
380
450
1350 x 2500
25
1400
1270
2440
2.77
426
76
270
360
440
1500 x 3000
25
1830
1410
2950
3.77
653
107
280
380
470
1700 x 3000
25
1710
1600
2930
4.18
748
107
310
420
520
2000 x 3500
25
2070
1880
3430
5.78
1161
151
330
470
590
2000 x 4000
29
2560
1880
3920
6.70
1397
151
320
460
580
2000 x 4500
29
3050
1880
4430
7.66
1571
222
300
440
560
2500 x 4000
32
2230
2360
3910
8.14
1925
311
400
580
730
2500 x 5500
38
3660
2360
5400
11.64
3095
311
390
570
720
3000 x 4900
38
2770
2830
4790
12.00
3295
311
460
670
850
3000 x 6000
38
3900
2830
5900
15.15
4370
489
430
640
830
3300 x 4500
38
2230
3110
4390
11.82
3531
489
560
790
990
3300 x 6500
41
4240
3110
6380
18.02
5485
489
440
680
890
BP-A4-2014-03-LR
INSTALAÇÃO DE DEFENSA DE ESPUMA
INSTALAÇÃO DE DEFENSA DE ESPUMA
Amarração suspensa
Quando totalmente suspensa da
água, a altura da doca deve ser
maior que a área de contato da
defensa mais qualquer movimento
permitido pelas correntes. Uma corrente elevada é combinada para
evitar que a defensa seja içada ou
rolada até o topo da doca conforme
o calado do navio ou a maré muda.
Amarração flutuante simples
Uma amarração flutuante simples
precisa de correntes compridas o
suficiente para as marés mais altas
e mais baixas e mais um afrouxamento extra para evitar a carga
presa nas correntes e nas conexões
terminais da defensa. O movimento
lateral da defensa em meia maré
deve ser considerado no projeto.
Trilho de guia flutuante
Uma amarração mais robusta para
áreas de marés altas usam um
trilho guia. A corrente conecta-se
a um anel de amarração ou rodete
ao redor do trilho. Esta disposição
mantém as cargas da corrente
uniformes, limita o movimento
para os lados e é a melhor solução
para as áreas de maré.
REDUÇÃO DE ABRASÃO
A abrasão do forro pode ocorrer se a defensa OceanGuard for montada diretamente contra uma doca de concreto
ou outra superfície áspera. A taxa de desgaste pode ser maior se houver ondas ou correntes que fazem com que a
defensa esteja em movimento contínuo. O desgaste pode ser reduzido ou eliminado conectando-se uma série de tiras
de UHMW-PE na área de reação. Outros materiais como a madeira podem também ser usados mas irão necessitar de
manutenção extra.
A montagem diretamente no concreto promove desgaste
As defensas flutuantes irão mover-se continuamente
devido ao vento, ondas, marés e correntes. Com o
passar do tempo os elos podem vibrar soltos (mesmo
com um pino de parafuso). Aconselham-se inspeções
regulares nas amarrações, mas para reduzir o risco
de as defensas se soltarem, os elos devem usar uma
contra porca ou a porca deve estar aderida com solda
ao corpo do elo.
Tiras de UHMW-PE estenderão o tempo de vida útil
Elo com contra porca
BP-A4-2014-03-LR
Elo com adesivo de solda
>
43
DEFENSAS TIPO ROSCA
As defensas tipo rosca absorvem a energia comprimindo
o anel de espuma e, na maioria dos casos, pela deflexão
elástica do pilar de aço tubular. Elas são comumente usadas em zonas de marés altas, para fornecer paredes preparadas para os diques e para proteger cantos de diques
vulneráveis.
A defensa tipo rosca flutua para cima e para baixo conforme a maré, assim os projetistas devem considerar diversos casos para atingir o desempenho desejado sempre.
Cada umas das variáveis listadas abaixo afetará o desempenho da defensa:
>
>
>
>
>
>
>
Densidade da espuma (grau)
Diâmetros internos e externos da rosca
Altura da rosca
Variação da maré
Diâmetro do pilar e espessura da parede
Espaço livre do pilar à fixação
Perda da espessura do pilar com o passar do
tempo devido à corrosão.
DD
DP
∆F
RF
t
BORDO LIVRE
O bordo livre (em milímetros) pode ser estimado em tamanhos de defensas rosca comum (veja o catálogo de
produtos, pág.59) e grau de espuma STD:
H = 0.75 . DD
F = 0.963 . H – 720
H = 1.00 . DD
F = 0.946 . H – 810
H = 1.25 . DD
F = 0.938 . H – 910
H = 1.50 . DD
F = 0.929 . H – 990
Para outros tamanhos e graus de espuma, consulte a FenderTeam
∆P
F
L
H
DEFLEXÕES DO PILAR
Conforme a parede da defensa rosca é comprimida, a força
de reação (RF) defletirá o pilar. Presumindo-se uma extremidade embutida na fixação da deflexão do pilar, o enrijecimento e a energia podem ser estimados:
Momento do pilar:
MP = RF . L
2º momento da área:
Ixx = [DP⁴ – (DP – 2t)⁴]
Módulo de Young:
E = 200 x 10⁹ N/mm²
Deflexões do pilar:
∆p =
Tensão do pilar:
σ=
RF . L³
3 . E . Ixx
MR
Zxx
Tensão do pilar máxima: σ = ≤ 0.8 σγ (para BS6349: Parte 4)
Solo oceânico
Fixação
Energia do pilar:
MP
ROSCA E ENERGIA DO PILAR
A energia total absorvida pelo pilar e a rosca é estimada
como descrito:
Energia total: 44
>
Ep = 0.5 . RF . ∆p
BP-A4-2014-03-LR
ΣE = EF . EP
APLICAÇÕES DE DEFENSA TIPO ROSCA
APLICAÇÕES DE DEFENSA TIPO ROSCA
As defensas rosca geralmente protegem os cantos ou auxiliam na orientação dos navios nos berços e dentro dos diques.
Defensas simples ou múltiplas são comumente usadas para proteger cantos
de berços expostos.
Onde os navios se movem
à frente ou à popa contra as defensas, a defensa
rosca reduzirá a fricção e
forças de cisalhamento. As
defensas rosca pode ser
uma solução econômica
para berços Ro-Ro.
Os navios que se aproximam de diques e docas
secas precisam de "treinamento" para se alinhar. As
defensas rosca ajudam a
guiar os navios dentro das
entradas estreitas.
As defensas rosca em um berço para submarino
BP-A4-2014-03-LR
Roscas em um canto de berço
>
45
INSTALAÇÃO DE DEFENSA PNEUMÁTICA
As defensas pneumáticas normalmente são permitidas a flutuar, subir e descer conforme a maré. É importante deixar
uma área suficiente no dolfin ou doca para a defensa pneumática se comprimir adequadamente sem risco de vir para
dentro do dique ou mover-se para o lado da estrutura.
Também é importante usar o tamanho correto, extensão e grau de corrente com os elos e articulações correspondentes. Os elos devem ser travados ou soldados para evitar o afrouxamento. É possível pendurar algumas defensas
pneumáticas na parede da doca, mas nem todos os tipos e tamanhos são adequados para isto e as extremidades da
defensa necessitam de reforço especial. A FenderTeam pode dar informações sobre todas as aplicações.
∆ = 60%
L
A
Área de contato (AFP)
C B
d
E
F
TAMANHO (D X L)
φ1000 x 1500L
φ1200 x 2000L
φ1500 x 2500L
φ2000 x 3500L
φ2500 x 4000L
φ3300 x 6500L
φ4500 x 9000L
A
975
1200
1525
2050
2490
3380
4710
B
950
1140
1420
1900
2380
3140
4270
C
1350
1620
2050
2700
3380
4460
6180
D
200
220
250
300
450
500
800
E
375
430
525
650
890
1080
1470
F
1900
2480
3130
4300
5000
7820
10900
CORRENTE (mm)
16
18
22
28
32
44
50
As dimensões dadas são para defensas livres da corrente e pneus, pressão inicial 50kPa. Em todos os outros casos consulte a FenderTeam.
ATRACAÇÃO SHIP-TO-SHIP
A atracação ship-to-ship (lightering) exige planejamento especial em cada situação. Deve se dar atenção à energia de
impacto e ângulos de aproximação bem como aos movimentos relativos dos navios, especialmente quaisquer ondulações que podem fazer com que os cascos se aproximem. O tamanho da defensa deve ser selecionado para manter
uma distância de segurança, mas não tão grande de forma que as defensas possam rolar para dentro do convés das
embarcações menores com bordo livre.
Defensas amarradas individualmente
O tamanho dos navios e a disposição das defensas
devem ser cuidadosamente planejados para
as atracações ship-to-ship
As defensas são conectadas juntas em um “trote”
46
>
BP-A4-2014-03-LR
DEFENSAS HIDROPNEUMÁTICAS
DEFENSAS HIDROPNEUMÁTICAS
Existem diversos tipos de navios em que a maioria dos cascos está abaixo da linha d'água, incluindo os submarinos e
plataformas de petróleo semi-submersas. Os submarinos em particular têm cascos muitos sensíveis com ladrilhos de
borracha acústicos e requerem uma defensa ajustada e delicada.
As defensas hidropneumáticas são parcialmente preenchidas com água e usam um peso de lastro para permanecer
em vertical na água. É necessária uma estrutura traseira ou construção de doca plana para dar suporte à defensa, bem
como linhas de amarrações para evitar que se desvie da sua posição.
0.3-0.4 L
Ar
Água
Peso do lastro
O desempenho da defensa hidropneumática pode ser ajustado para se adequar às diferentes classes de navios. Isto é
feito trocando-se a relação ar: água bem como se ajustando a pressão interna. O calado da defensa pode ser alterado
utilizando-se diferentes pesos de lastro para certificar-se de que o corpo da defensa faça contato com a parte maior da
boca do navio. Com submarinos também é importante evitar o contato hidroplano.
BP-A4-2014-03-LR
>
47
AMBIENTE
O ambiente marinho hostil traz muitas exigências para os sistemas de defensas. Deve ser dada alta prioridade à confiabilidade, durabilidade e resistência à degradação de acordo com as condições locais.
TROPICAL/
SUBTROPICAL
TEMPERADO
ÁRTICO/
SUBÁRTICO
Elevado
Moderado
Moderado
Elevado
Moderado
Baixo
Fadiga
A fadiga pode surgir em qualquer lugar e deve ser considerada nos projetos, mas em baixas temperaturas os efeitos
das cargas de fadiga podem ser mais sérios se os materiais
selecionados se tornarem quebradiços.
Varia
Varia
Elevado
Efeitos
térmicos
As temperaturas altas podem fazer com que a borracha se
torne mais macia, reduzindo a absorção de energia. As temperaturas baixas têm o efeito oposto e aumentam as forças
de reação. Os graus do plástico e do aço para temperaturas
muito baixas devem ser considerados para evitar que se
tornem quebradiços.
Elevado
Moderado
Elevado
Movimento e
Vibração
A vibração e os grandes movimentos do navio podem ocorrer em qualquer zona climática, mas comumente em berços
expostos e terminais de águas profundas. Os projetos
devem considerar os efeitos de movimento e vibração na
abrasão da placa frontal, o afrouxamento dos fixadores e o
desgaste dos conjuntos de corrente.
Varia
Varia
Varia
EFEITOS
COMENTÁRIOS
Corrosividade
As temperaturas altas podem acelerar a corrosão, tal como
as altas concentrações de sal em algumas zonas tropicais/
subtropicais. Os projetos devem usar revestimentos de pintura adequados, fixações em aço inoxidável onde necessário
e considerar as tolerâncias de corrosão na espessura das
chapas e nos diâmetros dos elos da corrente para minimizar
a manutenção.
Com o passar do tempo, o ozônio causa o craquelamento
Ozônio e Luz
da superfície de borracha e o ultravioleta causa a quebra.
Ultra Violeta (UV) Os efeitos são mitigados com o uso de bons materiais e
compostos, mas não podem ser eliminados.
PREVENÇÃO DE CORROSÃO
Existem diversas maneiras eficazes de prevenir ou reduzir a corrosão dos painéis de defensa e dos acessórios.
GALVANIZAÇÃO
A galvanização é a aplicação de um revestimento de zinco
protetor ao aço que previne a ferrugem conforme a 'camada'
corroi em detrimento do aço. Os revestimentos mais espessos
terão maior duração (dentro dos limites práticos) mas quando
o reservatório de zinco se esgota, o aço logo abaixo começará a
se corroer. O padrão ISO1461 é amplamente utilizado para especificar os revestimentos galvanizados.
A espessura galvanizada pode ser aumentada pelo jato abrasivo (jato de ácido) e em alguns casos por um banho duplo. A
espessura do revestimento em parafusos deve ser controlada
para evitar o entupimento das roscas com o zinco – isto é feito
através da centrifugação do item imediatamente após o revestimento (chamado de 'galvanização centrífuga').
Pinos para corrente padrão são galvanizados a
frio e não a quente ou centrifugados.
As espessuras de revestimento especificadas
normalmente são:
48
>
Componente
Nominal (Média)
Mínimo (ISO 1461)
Galvanização a quente (t ≥ 6mm)
Galvanização centrífuga de parafusos (Diâm. ≥ 6mm)
85μm (610 g/m²)
50μm (360 g/m²)
70μm (505 g/m²)
40μm (285 g/m²)
BP-A4-2014-03-LR
CORROSÃO
ANODO SACRIFICADO
Os anodos sacrificados trabalham de maneira similar
à galvanização, mas fornecem uma reserva de zinco
maior de forma que podem proteger o aço e as correntes por mais tempo. É importante que o anodo esteja
permanentemente imerso para evitar o surgimento de
uma camada oxidada na superfície que impede o anodo de trabalhar.
Os anodos típicos para defensas serão de aproximadamente 4 kg e devem ser substituídos a cada 2 ou 5 anos
para melhor proteção.
O peso do anodo é escolhido de acordo com a área a ser protegida e
o tempo de vida. Consulte a FenderTeam
REVESTIMENTOS DE PINTURA
O padrão ISO12944 é amplamente adotado como padrão internacional para revestimentos de pintura utilizados em
painéis de defensas. Este código é dividido dentro das zonas ambientais e classes de durabilidade. Para maior vida útil
em água marinhas, em locais de zonas splash e intermarés, recomenda-se a classe C5M(H) com expectativa típica de
tempo de serviço de pelo menos 15 anos presumindo-se que sejam efetuadas a inspeção e a manutenção preventiva.
PINTURA
Superfície
ISO 8501
Genérico
SA2.5
Jotun
SA2.5
Revestimento(s) base
Tipo Revestimentos Revestimentos(s)
Base
Epóxi/
PUR
Zinco
abundante
1
2 x Jotacoat Epoxy
DFT
Revestimento(s) base
Base
Revestimentos(s)
DFT
40μm
Epóxi/
PUR
140μm
1 x TDS Hardtop PU
3-4
AÇO INOXIDÁVEL
Em locais altamente corrosivos recomenda-se o uso de fixadores e parafusos em aço inoxidável. Nem todos os graus de aço inoxidável são adequados
para o uso marinho, mas os mais utilizados são:
Graus SS
316/316L
Aço inoxidável austenítico que é adequado para a maioria das aplicações de defensa. Também disponível como
316S33 com maior conteúdo de molibdênio para maior
durabilidade.
Duplex
Super Duplex
Grau
O aço inoxidável Duplex e Super Duplex são usados onde
Os aços inoxidáveis Duplex e Super Duplex são usados
onde há necessidade de tempo de serviço extra longo e
onde o acesso à manutenção pode ser difícil.
Graus SS 304
Este grau não é recomendado para uso marítimo e sofre
pontos de corrosão (fissuras) sob ação do sal.
Total
DFT
Tempo
de serviço
280μm
320μm
>15y
45μm
185μm
>15y
Soldagem a frio
(Escoriação)
A soldagem a frio (também conhecida como escoriação ou
"galling") é um fenômeno que pode
afetar os fixadores de aço inoxidável. Conforme o parafuso é apertado,
a fricção nas roscas cria uma temperatura local alta que solda a rosca, tornando impossível apertar ou
desfazer a fixação. Recomenda-se o
uso de componente anti-desgaste
aplicado às roscas antes da montagem.
A durabilidade do aço inoxidável para uso marítimo é definida por seu ‘Número Equivalente de Resistência à Corrosão’ ou
PREN (Pitting Resistance Equivalent Number). Um PREN maior indica maior resistência, mas geralmente a um custo alto.
Nome
Comum
Zeron 100
Duplex
316/316L
EN10088
ASTM
1.4501
S32760
1.4462
S31803
1.4401
316/316L
Tipo
Super Duplex
Duplex
Austenítico
Cr (%)
Mo (%)
N (%)
24.0–26.0
24.0–26.0
21.0–23.0
21.0–23.0
16.5–18.5
16.0–18.0
3.0–4.0
3.0–4.0
2.5–3.5
2.5–3.5
≤2.00
≤2.00
0.20–0.30
0.30–0.30
0.10–0.22
0.08–0.20
≤0.11
≤0.10
BP-A4-2014-03-LR
PREN
Cr+3.3Mo+16N
37.1–44.0
37.1–44.0
30.9–38.1
30.5–37.8
24.9–26.9
24.2–26.2
> 49
TESTE DE DESEMPENHO
Os testes de defensa moldada1 e volta cilíndrica2 são conduzidos na fábrica utilizando o tamanho total das defensas e
com a opção da presença de terceiros. Todos os testes estão de acordo com as diretrizes PIANC3 .
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
As defensas tem um número serial exclusivo que podem ser rastreados na fábrica para obter os registros de testes.
Os testes são feitos em compressão axial direta.
O método de teste de compressão CV (velocidade constante) são feitos a uma taxa de 2–8 cm/min.
A s defensas são pré-comprimidas a uma deflexão nominal três ou mais vezes, e então se recuperar por pelo uma
hora antes do próximo teste de desempenho.
Os resultados não são registrados nos testes de pré-compressão ou ciclos “run-in”.
O desempenho ideal da defensa é medido somente a um único ciclo de compressão.
A temperatura da defensa é estabilizada e testada a 23°C ±5°C4.
A força de reação5 é registrada em intervalos de deflexão entre 1% e 5% da altura da defensa original e com uma
precisão de 1% ou melhor.
A absorção de energia5 é determinada conforme a reação e deflexão integral, calculados usando a regra de Simpson.
As defensas passam no teste se suas absorções de energia mínima6 forem atingidas sem exceder a força de reação
máxima permitida6.
A amostragem é de 10% das defensas testadas em sua unidade completa7 (ou par de defensas FE1).
Se qualquer amostra não satisfizer as especificações, a amostragem pode ser aumentada na consulta com o cliente.
Somente unidades que satisfazem as especificações são despachadas, todas as unidades que não atendem aos
requisitos são rejeitadas.
1. Defensas moldadas incluem as defensas SPC, CSS, FE, SX, SX-P e SH. As defensas SPC, CSS, SX, SX-P e SH são testadas separadamente,
as defensas FE são testadas em pares.
2. Defensas cilíndricas de rebocador e outros tipos de defensas de rebocador são excluídas.
3. PIANC – Associação Permanente Internacional de Congressos da Navegação - Relatório do Comitê Internacional para Melhoria dos
Projetos de Sistemas de Defensas (Diretrizes do projeto de sistemas de defensa: 2002, Apêndice A).
4. Onde a temperatura ambiente estiver fora desta faixa, as defensas são normalizadas a esta faixa de temperatura em uma sala de
condicionamento por um período apropriado (dependendo do tamanho da defensa) ou os valores de desempenho podem ser cor
rigidos de acordo com as tabelas de fatores de correção de temperatura.
5. A força de reação (e a absorção de energia calculada correspondente) deve ser um valor exatamente registrado e não corrigido ou
ajustado para correção de velocidade a menos que exigido pelas especificações do projeto.
6. O valor permitido para a reação é um valor catalogado mais a tolerância do fabricante. O valor permitido para a energia é um valor
catalogado menos a tolerância do fabricante.
7. O teste padrão PIANC está incluído no preço da defensa. A frequência de teste adicional, a presença de terceiros e os custos de condi
cionamento de temperatura são pagos pelo comprador. O teste de durabilidade, angular e outros testes específicos para o projeto
são custos extras e feitos de acordo com cada situação.
As defensas SPC durante o teste de compressão usando o método CV no protocolo PIANC 2002
50
>
BP-A4-2014-03-LR
CERTFICADOS
QUALIDADE, CREDENCIAMENTO DE
DESEMPENHO E AMBIENTAL
A FenderTeam é comprometida em fornecer sistemas
de defensa de qualidade com alto desempenho e cuidado ambiental. Isto exige grandes investimentos em
projeto, fabricação, pesquisa e desenvolvimento.
Em linha com este compromisso, os escritórios de projeto FenderTeam, fábricas e distribuidores obtiveram as
seguintes certificações:
Gestão de qualidade:
Gestão ambiental:
Tipos de aprovações:
ISO 9001 : 2008
ISO 14001 : 2004
PIANC 2002
BP-A4-2014-03-LR
>
51
EXIGÊNCIAS DO PROJETO
Porto:
..........................................................................................
Berço:
..........................................................................................
Cliente:
..........................................................................................
Projetista:
..........................................................................................
São necessárias informações precisas de projetos para se propor a defensa mais adequada.
Utilize a tabela abaixo para descrever as exigências operacionais com o maior número
de detalhes possível
Contratante: ..........................................................................................
Projeto:  Construção nova  Atualização
Condição:  Preliminar  Detalhe  Proposta
INFORMAÇÕES DO NAVIO
B
LOA
LBP
FL
DL
KC (carregado)
NAVIOS MENORES
NAVIOS MAIORES
Tipo/Classe
Tipo/Classe
Porte
....................................................................................
Deslocamento
........................................................................
dwt
Porte
....................................................................................
tonelada
Deslocamento
........................................................................
dwt
tonelada
Extensão Média
.........................................................................................
m
Extensão Média
.........................................................................................
m
Boca
.........................................................................................
m
Boca
.........................................................................................
m
Calado
.........................................................................................
m
Calado
.........................................................................................
m
Pressão do casco
................................................................
kN/m² (kPa)
Pressão do casco
 Sim  Não .............................. Tamanho
Verdugo
Verdugo
................................................................
kN/m² (kPa)
 Sim  Não .............................. Tamanho
grau
Dilatação da proa
....................................................................................
m
Curvatura da proa
.........................................................................................
Dilatação da proa
....................................................................................
Curvatura da proa
.........................................................................................
grau
m
INFORMAÇÕES DO NAVIO
 FACE DO BERÇO FECHADA
 FACE DO BERÇO PARCIALMENTE FECHADA
vB
Tipo de berço
Espaçamento da defensa
52
>
 ESTRUTURA ABERTA
vB
vB
D
D
D
Kc
Kc
Kc
 Cais contínuo
 Dolfins
............................................................................................
 Pontão
m
 Dique ou doca seca
Reação máxima
Nível do convés
......................................... m (informações acima)
Nível do assoalho
Maré mais alta (HHW)
Maré mais baixa (LLW)
Abaixo da quilha
.................................m (min) ...................... m (max)
Velocidade do vento
Importação/Exportação
 Importação  Exportação  Ambos
Velocidade corrente
BP-A4-2014-03-LR
 Outros
............................................................................................ kN
.......................................................................................... m/s
.......................................................................................... m/s
QUESTIONÁRIO
LOCALIZAÇÃO
Clima
 Temperado
Temperatura
°C (min)
Tipo de água
 Marinha  Doce
 Tropical
 Árido
°C (max)
SG =
t/m³
 Mediterrâneo
Corrosividade
Gelo de inverno
 Polar
 Alta
 Média
 Baixa
 Nunca
 Às vezes  O ano todo
INFORMAÇÕES DE ATRACAÇÃO
v
Atracação lateral
Atracação à ré
v
Atracação
Dolfin
a
S/2
b
S/2
v
Entrada do dique
v
Lightering
(Ship to ship)
v2
v1
Velocidade de
aproximação
....................................... m/s
Ângulo de atracação
.................................... grau.
Fator de segurança
..................................................
Approach speed
....................................... m/s
Berthing angle
.................................... grau.
Factor of safety
..................................................
Approach speed
....................................... m/s
Berthing angle
.................................... grau.
Factor of safety
..................................................
Velocidade de
aproximação
....................................... m/s
.................................... grau.
Fator de segurança
..................................................
Velocidade de
aproximação
....................................... m/s
.................................... grau.
Fator de segurança
..................................................
OUTRAS INFORMAÇÕES
Código do projeto
 PIANC
 BS6349
 EAU-2004
 ROM 0.2-90
 ROSA 2000
 ASNZ 4997
 UFC 4-152-01
 Outro
BP-A4-2014-03-LR
>
53
FATORES DE CONVERSÃO
ÂNGULO
1 Radiano
1 grau
1
60
m
1 polegada
2.54 x 10⁻²
3438
pol
1
39.37
0.3048
12
segundo
Radiano
3600
1.745 x 10⁻²
Pés
Milha náutica
2.063 x 10⁵
3.281
1
5.400 x 10⁻⁴
1
8.333 x 10⁻²
1852
7.291 x 10⁴
6076.1
ÁREA
m²
cm²
1 centímetro quadrado
10⁻⁴
1
0.155
9.290 x 10⁻²
929.0
144
1
6.944 x 10⁻³
VOLUME
m³
cm³
litro
pés³
1 centímetro cúbico
10⁻⁶
1
1 pé
1 milha náutica
1 METRO QUADRADO
1 polegada quadrada
1 pé quadrado
1 METRO CÚBICO
1 litro
1 pé cúbico
MASSA
1
6.452 x 10⁻⁴
10⁴
6.452
1
10⁻³
2.832 x 10⁻²
10⁶
1000
2.832 x 10⁴
kg
t
1
pol²
1550
1000
1.371 x 10⁻⁵
1.646 x 10⁻⁴
1
pés²
10.76
1.076 x 10⁻³
1
35.31
10⁻³
3.531 x 10⁻⁸
28.32
1
1
lb
3.531 x 10⁻²
kip
1
10⁻³
2.205
2.205 x 10⁻³
1 libra
0.454
4.536 x 10⁻⁴
1
10⁻³
DENSIDADE
kg/m³
t/m³
10³
1
1 QUILOGRAMA
1 tonelada
1 kip
1 QUILOGRAMA/METRO³
1 tonelada/metro³
1 libra/pé³
1 libra/pol³
VELOCIDADE
1 METRO/SEGUNDO
10³
453.6
1 kip
ENERGIA
1 QUILONEWTON-METRO
1 joule
mph
kph
kt
1
2.237
3.600
0.278
0.621
1
1
1.151
kN
tf
10³
kNm (kJ)
J
1
10-³
1.356
0.001
10³
t-m
kip-pé
1
1356
0.138
7.376 x 10⁻⁴
7.233
1
tf/m²
bf/pol² (psi)
0.102
0.145
1
102.0
145.0
1
6.895 x 10⁻³
0.703
m/s²
cm/s²
pol/s²
BP-A4-2014-03-LR
0.738
1.020 x 10⁻⁴
9.807 x 10⁻³
9.807
1
10⁻⁶
9.807
6.895
kip
0.225
2.205
737.6
1
0.540
2204
10⁻³
10⁻³
1g
lbf
0.454
1
CONSTANTE GRAVITACIONAL
1
4.448
N/mm² (MPa)
1 libra força/pol ² (psi)
1.852
224.8
1
1.944
0.869
0.102
9.807
1
1.609
1
kN/m² (kPa)
1 tonelada força/metro ²
3.613 x 10⁻²
m/s
PRESSÃO, TENSÃO
1 megapascal
62.428
5.787 x 10⁻⁴
9807
1 quilopascal
3.613 x 10⁻⁵
1
9.807
1 NEWTON/METRO ²
lb/pol³
6.243 x 10⁻²
1.728
1 tonelada-metro
1 kip-pé
lb/pé³
1
27.680
0.514
1 tonelada força
10⁻³
10³
2.205
1.602 x 10⁻²
1 nó
1 QUILONEWTON
0.454
2205
16.018
27680
0.447
FORÇA
1
1
1 milha por hora
1 quilometro por hora
>
minutos
57.30
DISTÂNCIA
1 METRO
54
graus
980.7
1
386.1
1.450 x 10⁻⁴
1.422
pé/s²
32.174
AFTER SALES
PÓS-VENDAS E GARANTIA
A FenderTeam está comprometida a fornecer suporte e assistência durante o comissionamento e por longo do tempo
no futuro. Oferecemos garantia padrão e estendida bem com um guia de programas de inspeção e manutenção para
assegurar que nossos sistemas de defensa forneçam o melhor desempenho e proteção.
A garantia padrão tem a duração de 12 meses a partir da instalação ou 18 meses da data de embarque, embora existam
garantias com períodos mais longos sob solicitação. As garantias de desempenho estão disponíveis se for feita a opção
do teste de desempenho da defensa. Também podemos fornecer garantia estendida da pintura.
Em todos os casos a garantia dada está sujeita à condução de inspeções periódicas pelos condutores de berço, seguindo as recomendações da FenderTeam, e o envio pontual de relatórios e fotografias. Isto permite que qualquer problema
seja detectado precocemente, retificado e monitorado.
A garantia não cobre danos acidentais, desgaste natural ou rasgo, aparência visual ou efeitos de degradação ambiental
ao longo do tempo. Na improvável hipótese de alegação de material avariado e/ou acabamento, a FenderTeam fará o
reparo ou a substituição dos componentes com defeitos. Os valores da compensação não devem exceder o custo dos
materiais fornecidos, excluindo qualquer redução de uso normal, e em nenhuma circunstância os custos de remoção
ou reinstalação, ou qualquer outro custo consequencial ou perdas aceitas.
Recomenda-se que o usuário adote um sistema de gerenciamento de recurso baseado no padrão ISO 55000(ou PAS-55).
TERMO DE RESPONSABILIDADE
Todos os esforços foram feitos para assegurar que as especificações técnicas, descrições do produto e métodos de projeto estejam
corretos e representem as melhores práticas vigentes. A FenderTeam GmbH, e suas subsidiárias, agentes e associadas, não aceitam a
responsabilidade ou obrigação por quaisquer erros e omissões por qualquer que seja a razão.
Ao usar este manual técnico para desenvolver um projeto, recomenda-se fortemente a solicitação de especificações detalhadas,
cálculos e desenhos certificados de especialistas da FenderTeam antes da construção e/ou fabricação.
A FenderTeam se esforça constantemente em melhorar a qualidade e desempenho dos produtos e sistemas. Reservamo-nos o direito de mudar as especificações sem aviso prévio. Todas as dimensões, propriedades do material e valores de desempenho cotados
estão sujeitos às tolerâncias normais de produção. Este manual substitui as informações fornecidas em edições anteriores. Também
deve ser utilizado em conjunto com os catálogos de produtos FenderTeam vigentes. Em caso de dúvidas, consulte a FenderTeam.
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