PROJETO DE UMA EMBARCAÇÃO PETROLEIRA

Quem conhece a sua ignorância revela a mais profunda sapiência. Quem ignora a sua ignorância vive na mais profunda ilusão.

(Lao–Tsé 老子)‏

RESUMO

O trabalho aqui apresentado consiste no projeto de um petroleiro com capacidade nominal de 325.000 toneladas de carga, para operar entre as regiões do Golfo Pérsico e da China. Dados os requisitos de projeto do armador, serão utilizadas diversas ferramentas de projeto integrado para se determinar desde a geometria básica do casco até o arranjo estrutural dos porões. As normas regulamentadoras serão usadas como guias para que o projeto possua um nível de aceitação internacional, e será utilizada a espiral de projeto para garantir que o processo seja iterativo e esteja sempre revendo suas especificações, a fim de obter um ótimo global.

Inicialmente foram estudadas as características gerais do navio, da carga e da rota. Dentre vários trajetos possíveis, foi selecionado aquele que se mostrou o mais viável economicamente, considerando os portos e os canais ou estreitos que pudessem restringir o trânsito da embarcação. A partir de dados fornecidos pela Lloyd’s executou-se uma análise de navios semelhantes, de onde foram obtidos parâmetros preliminares de entrada para o projeto.

Já com as características básicas do navio determinadas, foram estimados importantes coeficientes e adimensionais através de referências bibliográficas, de forma a detalhar melhor as características da embarcação. Para poder avaliar a estabilidade da embarcação foram estimados os pesos dos componentes do navio e seus respectivos centros de gravidade.

Uma vez validadas as características gerais da embarcação foi escolhida a série sistemática a que o projeto melhor atendia para determinação do plano de linhas do casco, assim como estimativas de resistência ao avanço e dimensionamento do propulsor. De posse dos arquivos em CAD foi possível levantar as curvas hidrostáticas da embarcação.

De acordo com as normas da IACS e com outros requerimentos do projeto foi configurado um arranjo geral dos elementos do navio, bem como o duplo casco, importante elemento para um navio tanque.

Para garantir a resistência longitudinal exigida pela norma para viga navio, foi projetada a parte estrutural da seção mestra da embarcação, atentando para os critérios de espessura das chapas utilizadas, módulo de resistência e momento de inércia da seção mestra.

Por fim, foi realizada uma análise de custos para verificar a viabilidade economica do projeto, os custos e os riscos envolvidos, fechando assim o ciclo da espiral de projeto.

Palavras–chave: Engenharia. Engenharia Naval. Projeto. Projeto de Embarcações. Petroleiro.

ABSTRACT

The present work consists in the design procedure of a tanker with a 325.000 nominal tonnage, to sail between the Persian Gulf and China. Given the ship owner requirements, several integrated design tools will be used in conjunction to determine from the basic hull geometry to the structural arrangement of the cargo hold. The Regulatory Standards will be used as guides, so the project can be internationally accepted, and the design spiral will guarantee that the process is iterative and that your specifications will be constantly reviewed, in order to achieve a global optimum.

Initially, the focus of study was the general characteristics of the vessel, cargo and route. Among several possible paths, the one selected was the most economically viable, considering the ports and channels that could restrict the transit of the vessel. From data supplied by Lloyd's, it was performed an analysis of similar vessels, which were obtained from preliminary input parameters for the project.

With the basic characteristics of the vessel, important coefficients were estimated by references, in order to detail the characteristics of the vessel. To evaluate the stability of the vessel weights of components of the vessel and their respective centers of gravity were estimated.

Once, the general characteristics of the vessel were validated, systematic series were chosen to design the plan of lines of the hull, as well as to estimate the drag, and design the propeller. With the CAD files was possible to draw the vessel hydrostatic curves.

According to the rules of IACS and other requirements of the project, a general arrangement was set up with elements of the ship, as well as the double hull, an important issue to a tanker.

To ensure that the longitudinal strength required by the standard for tankers was fulfilled, the structural midship section of the vessel was designed, concerning the criteria for the thickness of the plating, strength resistance modulus and momentum of inertia of the midship section.

Finally, a cost analysis to determine the economic viability of the project costs and risks involved was performed closing the cycle of the design spiral.

Keywords: Engineering, Naval Architecture, Design, Ship Design, Tanker.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Arranjo geral simplificado de um navio tanque (Lamb, 2003) 6

Figura 2 – Seção típica de um navio petroleiro de casco duplo (Tupper, 1996) 8

Figura 3 – Vista da rota escolhida 11

Figura 4 – Espiral de projeto adotada 15

Figura 5 – Relação empírica entre coeficiente de bloco e número de Froude (WATSON, 1998) 37

Figura 6 – Balizas Geradas com a Importação dos Markers no software CAD. 78

Figura 7 – Plano de Balizas das Curvas Base do Casco 79

Figura 8 – Superfície do Casco sem Fundo 80

Figura 9 – Vistas do Casco Final, com a Linha D’água de Projeto 81

Figura 10 – Vista Lateral da Superfície Final do Casco 82

Figura 11 – Vista Lateral, Frontal, Superior e em Perspectiva do Casco Final 83

Figura 12 – Vista Superior do Casco Final, com as Linhas D’água Destacadas. 84

Figura 13 – Análise de Convexidade 84

Figura 14 – Análise de Curvatura Gaussiana 85