77785017 apostila-desenho-tecnico-3º-ano-faetec

DESENHO TÉCNICO II (Curso Técnico de Estruturas & Máquinas Navais)

Professor: Rony Peterson Ferreira

Eng. Civil, B.Sc.

M.Sc. em Estruturas Metálicas/Offshore

Doutorando Estruturas Oceânicas - COPPE/UFRJ

DESENHO TÉCNICO II REV. PROFESSOR ELABORADOR CURSO TÉCNICO FOLHA 0 RONY PETERSON ESTRUTURAS & MÁQUINAS NAVAIS 1

SUMÁRIO

1.0 - INTRODUÇÃO ..........................................................................................................2

2.0 – LITERATURAS E NORMAS UTILIZADAS..............................................................2

3.0 – PLANO DE LINHAS.................................................................................................3

3.1 – EXERCÍCIO PROPOSTO.........................................................................................6

4.0 – DESENHO DE ARRANJO GERAL..........................................................................6

4.1 – DESENHO NAVAL ..................................................................................................6

4.2 – DESENHO OFFSHORE...........................................................................................9

4.3 – INTERFACE DESENHO NAVAL/OFFSHORE ......................................................11

5.0 – DESENHO ESTRUTURAL.....................................................................................12

5.1 – PROJETO DETALHADO.......................................................................................12

5.1.1 – EXERCÍCIO RESOLVIDO...................................................................................18

5.1.2 – EXERCÍCIO PROPOSTO....................................................................................24

6.0 – DESENHO DE TUBULAÇÃO E ACESSÓRIOS ....................................................27

6.1 – TUBULAÇÃO INDUSTRIAL ..................................................................................27

6.2 – TUBULAÇÃO OFFSHORE....................................................................................38

6.2.1 – EXERCÍCIO RESOLVIDO...................................................................................40

7.0 – PLANIFICAÇÃO ....................................................................................................43


1.0 - INTRODUÇÃO

O desenho técnico é uma forma de expressão gráfica que tem por finalidade a representação de forma, dimensão e posição de objetos de acordo com as diferentes necessidades requeridas pelas diversas modalidades técnicas, de engenharia, arquitetura e afins. Utilizando-se de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos e indicações escritas normalizadas internacionalmente, o desenho técnico é definido como linguagem gráfica universal. Assim como a linguagem verbal escrita exige alfabetização, a execução e a interpretação da linguagem gráfica do desenho técnico exige treinamento específico, porque são utilizadas figuras planas (bidimensionais) para representar formas espaciais. Esta apostila tem o objetivo de orientar aos futuros técnicos de estruturas e máquinas navais parte do estado da arte de desenhar/projetar estruturas aplicadas as áreas de projetos de estruturas navais e offshore.

2.0 – LITERATURAS E NORMAS UTILIZADAS

/2.1/ API RP2A - Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing of Fixed Offshore Platforms – 21th edition; /2.2/ AISC 89 - Manual of Steel Construction (ASD); /2.3/ AWS - Structural Welding Code - Steel - AWS D1.1-1998; /2.4/ NBR 5984 – Norma Geral de Desenho Técnico; /2.5/ NBR 8196 – Emprego de Escalas em Desenho Técnico; /2.6/ NBR 6402 – Execução de Desenhos Técnicos de Máquinas e Estruturas metálicas; /2.7/ NBR 12298 – Representação de Área de Corte por Meio de Hachuras em Desenho Técnico; /2.8/ NBR 10126 – Cotagem de Desenho Técnico; /2.9/ Arte Naval Volume I e II – Maurílio M. Fonseca, 5o edição-1989.


3.0 – PLANO DE LINHAS

Ao projetar um navio, o construtor naval traça o desenho de linhas ou plano de construção, que é a representação da forma e dimensões do casco por projeções de certas linhas em três planos ortogonais de referência. A superfície do casco de navio contém curvaturas a três dimensões. Se fizermos interceptar esta superfície por planos, as linhas de interceptação serão linhas a duas dimensões, as quais podem ser traçadas em verdadeira grandeza, se projetadas em um dos planos de referência. O planos de referência por sua vez, são os três planos ortogonais em que são projetadas as linhas de interceptação da superfície do casco por uma série de planos paralelos a um deles; são os seguintes os planos de referência do desenho de linhas:

• Plano da base moldada – É o plano horizontal tangente à parte inferior da superfície moldada. É a origem para todas as distâncias verticais, que se chamam alturas.

• Plano diametral – É o plano vertical longitudinal de simetria do casco. É a origem

para todas as distâncias transversais horizontais que se chamam afastamentos, ou meias-larguras, ou ainda meias-ordenadas.

• Plano de meia-nau – É o plano vertical transversal a meio comprimento do

navio. As linhas de referência também aparecem no desenho de linhas, tais como;

• Linha da base moldada, linha de construção ou linha base (LB) – É a interseção do plano da base moldada por qualquer dos outros dois planos de referência. Nos navios sem diferença de calado, a linha de base moldada confunde-se com o contorno inferior da interseção da superfície moldada com o plano diametral.

• Linha de centro (LC) – É a interseção do plano diametral por qualquer plano

horizontal ou por qualquer plano vertical transversal. É, portanto, uma linha de simetria numa seção horizontal ou numa seção transversal do casco.

Linhas do navio propriamente ditas são;

• Linhas-d’água (LA) que é a interseções do casco por planos horizontais e a linha da base moldada (que é a LA zero). O espaçamento destas linhas depende do calado do navio.

Note-se que as linhas-d’água que aparecem no desenho de linhas são usadas no projeto e na construção do navio, mas em algumas delas o navio evidentemente não pode flutuar. As linhas em que o navio flutua chamam-se linhas de flutuação, e muitas vezes não são paralelas às linhas-d’água do desenho de linhas, devido à distribuição


de pesos. A linha de flutuação correspondente ao calado para o qual o navio é desenhado chama-se linha-d’água projetada; em geral os navios são construídos para terem a quilha paralela à linha-d’água projetada.

• Linhas do alto são as interseções do casco por planos verticais longitudinais, ou planos do alto. Elas aparecem em verdadeira grandeza no plano das linhas do alto e são denominadas de acordo com seu afastamento do plano diametral. Há geralmente quatro destas linhas espaçadas igualmente, a partir do plano diametral, que determina a linha do zero.

• Linhas de balizas são as interseções do casco por planos verticais

transversais. Elas aparecem em verdadeira grandeza no plano das balizas. Para isto, a linha de base é dividida em 10, 20 ou 40 partes iguais, conforme o tamanho do navio e a precisão desejada, e por cada divisão é traçada uma ordenada vertical ou baliza. Geralmente nos dois intervalos de vante e nos dois de ré traçam-se também balizas intermediárias.

O plano das balizas mostra o corpo de proa (metade de vante do navio) à direita da LC e o corpo de popa (metade de ré do navio) à esquerda.

Figura 3.0a – Desenho exemplo de plano de linhas


Resumindo o que foi dito anteriormente, podemos dizer que o desenho de linhas é constituído por três vistas, ou planos, a saber:

No desenho de linhas figuram ainda as seguintes linhas: linhas moldadas do convés principal e das superestruturas (castelo e tombadilho) e, algumas vezes, das cobertas; se o convés tem curvatura, são mostradas as linhas convés no centro e convés no lado, isto é, na mediania e na borda, respectivamente. Para verificar a continuidade da superfície do casco, geralmente dois ou mais planos diagonais são passados aproximadamente na perpendicular do plano das balizas e inclinados em relação ao plano das linhas-d’água e ao plano das linhas do alto. Traçam-se então os diversos pontos das interseções das balizas com estes planos inclinados, nos planos das linhas-d’água e das linhas do alto. A ligação destes pontos por uma curva suave, contínua e coerente com as medidas significará que o casco está corretamente projetado.


3.1 – EXERCÍCIO PROPOSTO

Seja o desenho constante no Anexo A, fazer o plano de linhas utilizando o método de transferência de escalas, sendo que o padrão a ser utilizado para esta tarefa será o de formato A3.

4.0 – DESENHO DE ARRANJO GERAL

Os desenhos de arranjo geral contém informações que visam dar uma idéia geral do conjunto da estrutura a ser projetada. São desenhos que normalmente não servem para confecções de peças ou partes neles representadas. Os desenhos geralmente mostram as plantas ou operações ou mecanismos dos compartimentos/estruturas/equipamentos representados.

4.1 – DESENHO NAVAL

Neste item será apresentado brevemente alguns desenhos de arranjo geral empregados na área de estrutura naval.

Figura 4.1a – Desenho exemplo de arranjo geral – Vistas transversal e longitudinal


Figura 4.1b – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta dos convéses Intermediários

Figura 4.1c – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta do convés principal


Figura 4.1d – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta da casa de máquinas

Figura 4.1e – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta dos tanques


Observe que os desenhos de arranjo geral nada mais é do que um desenho de lay-out, isto é, a principal preocupação aqui é representar a disposição/locação dos equipamentos, máquinas, casarias, compartimentos etc... da estrutura projetada.

4.2 – DESENHO OFFSHORE

Neste item será apresentado brevemente alguns desenhos de arranjo geral normalmente empregados na área de estruturas offshore.

Figura 4.2a – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta convés inferior


Figura 4.2b – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta convés utilidades

Figura 4.2c – Desenho exemplo de arranjo geral – Planta convés superior


4.3 – INTERFACE DESENHO NAVAL/OFFSHORE

Muita das vezes é comum haver interfaces entre desenhos navais com offshore, isso normalmente ocorre quando se trabalho com projetos de plataformas flutuantes (FPSO, Semi-Submersível, etc...), assim como, transporte marítimo de módulos estruturais. Abaixo será apresentado alguns destes tipos de desenhos de arranjo geral.

Figura 4.3c – Desenho exemplo de arranjo geral – Transporte de módulos em barcaça


5.0 – DESENHO ESTRUTURAL

5.1 – PROJETO DETALHADO

O projeto detalhado consiste em gerar desenhos com informações necessárias para a fabricação da peça/estrutura projetada. Para tal se faz necessário o conhecimento de vários conceitos básicos de projeto (ver apostila de desenho técnico I). A seguir será mostrado vários exemplos de projeto detalhado seguido de comentários para uma melhor elucidação da máteria dada.

No desenho de arranjo geral acima (ver também anexo B), observe as identificações das peças estruturais, eixos e filas. A estrutura representada acima é um módulo de painéis elétricos de um FPSO. A primeira coisa a ser feita é o desenho de plano das bases, conforme indicado abaixo.


Como podemos observar, no plano das bases nos interessa somente a indicação das cotas entre eixos e filas, assim como, a identificação dos eixos e filas e marcação das placas de base.

A próxima coisa a ser feita é o desenho de plano das vigas, conforme indicado abaixo.

Sendo o acima da elevação +4000, e o abaixo da elevação +8000.


Abaixo a elevação +19975 e +20795.


Nesta primeira etapa, os desenhos desenvolvidos, como já visto anteriormente, que foram o plano de base, os planos de vigas e a elevação nada mais é do que o projeto básico da estrutura em questão. Sendo assim, a segunda etapa é iniciar o detalhamento das peças que compõem a estrutura em questão. No exemplo abaixo iremos detalhar a viga de tapamento de marca de conjunto B106.


Observe que a marca de conjunto é o B106, pois, as das séries ma são marcas de detalhes.

A diferença entre a marca de conjunto com a de detalhe é;

• Marca de Conjunto = representa a peça como um todo, isto é, no exemplo acima marca B106 (marcas ma109 + ma110).

• Marca de de Detalhe = representa a peça unitária, isto é, somente a marca ma109 por exemplo.

Em uma comparação esdrúxula, poderiamos dizer que um CD de músicas seria uma marca de conjunto, porém, as músicas que contém dentro do CD seriam as marcas de detalhes. No exemplo abaixo iremos detalhar a viga de marca de conjunto B107. No exemplo mais abaixo iremos detalhar o pilar de marca de conjunto C1.



No exemplo acima foi detalhado um contraventamento de marca de conjunto B102 e B103.

5.1.1 – EXERCÍCIO RESOLVIDO

Seja o detalhamento das vigas apoios (skid beams) utilizadas para suportar/transportar sobre barcaça, um módulo de convés de uma plataforma fixa.







5.1.2 – EXERCÍCIO PROPOSTO

Seja o projeto básico da estrutura (passarela de acesso a navio) tubular abaixo, fazer o detalhamento de todas as peças que a compõem. As informações abaixo também podem ser encontradas no anexo C. Observe também que a lista de material abaixo, indica as medidas de P.T. a P.T. do tubos, assim como suas descrições, sendo assim, o detalhamento deverá contemplar as medidas reais dos tubos com suas respectivas boca-de-lobo.




6A6B

5B5C

5A

TUBO Diâmetro 152,4x4,75


TUBO Diâmetro 101,6x3,0TUBO Diâmetro 101,6x3,0


24

13

PESO TOTAL (Kg) ------

15642595

22601130

1350

11,3411,34

7,307,307,30

1A

3C

4C

4E4F

4D

4A4B

3D

2D

3A3B

2E

2B2C

2A

MARCA

TUBO Diâmetro 69,8x2,0 3,35102236

TUBO Diâmetro 74,0x2,68TUBO Diâmetro 74,0x2,68TUBO Diâmetro 74,0x2,68TUBO Diâmetro 74,0x2,68



TUBO Diâmetro 168,3x4,8TUBO Diâmetro 168,3x4,8TUBO Diâmetro 168,3x4,8

TUBO Diâmetro 152,4x3,0TUBO Diâmetro 152,4x3,0TUBO Diâmetro 152,4x3,0




1

4

22

2

412

1

2

11

2

28

4

12,238375

843

15791406

1550

15501022

1571

4,25

4,254,254,25

4,254,2512,23

1503

73167016

2507

78021653

9504

11,05

12,2312,2311,05

11,0511,0511,05

ASTM SCH-40 (Fy > 2,40 tf/cm2)LISTA DE MATERIAL PARA A PASSARELA

Tubo =QUANT.

1

PERFIL COMPR.mm

PESO UNIT.Kg/m

70,94

1761,29117,71

32,9732,97

128,03

123,14

102,43

14,33

13,4211,95

13,18

26,3552,12

19,21

33,22

89,4785,81

55,40

172,42146,13

420,08

PESOKg

PASSARELA

6.0 – DESENHO DE TUBULAÇÃO E ACESSÓRIOS

6.1 – TUBULAÇÃO INDUSTRIAL

Os desenhos de tubulações industriais são utilizados para representar os “processos” da indústria (fábricas, navios, plataformas etc...) em questão. Normalmente os desenhos são feitos na forma unifilar, isto é, são representados as tubulações no seu centro geométrico.

Abaixo serão mostrados vários símbolos (simbologias) utilizados nos desenhos de tubulações industriais, observe que a rigor não existe uma norma específica para essas convenções, as apresentadas aqui constituem a prática de muitos projetistas e usuários de tubulações.








Abaixo serão mostrados vários símbolos utilizados nos desenhos Isométricos de tubulações industriais.





6.2 – TUBULAÇÃO OFFSHORE

Os desenhos de tubulações offshore (estrutura fora da costa terrestre, isto é, em alto-mar), também conhecido como dutos submarinos, são muitos utilizados pelas indústrias petrolíferas, por sua vez dutos onshore (estrutura dentro da costa, isto é, em terra) são muitos utilizados pelas indústrias de refinaria. Obviamente os dutos são utilizados por outros tipos de indústrias, porém, aqui daremos ênfase para os dutos submarinos (offshore). Os dutos submarinos são utilizados para transportar petróleo, gás, serve para injeções de águas etc... do poço petrolífero até a plataforma, assim como também para os terminais. Os desenhos de dutos normalmente iniciasse pelos os de rotas “Alignment Sheet”, pois o mesmo identifica a localização do duto em relação as coordenadas UTM, de latitude e longitude, conforme mostrado no desenho abaixo.

1-ARO-O18-PLET-CONECM3A

1-ARO-O18-PLET-CONECM3B

Figura 6.2a – Desenho exemplo de rota de duto submarino - planta


Figura 6.2b – Desenho exemplo de rota de duto submarino - elevação Observe que neste exemplo as medidas de 9,5 e 10,0 significam o comprimento do duto em km, assim como, a cota de 1500,0 significa a profundidade do duto em relação ao nível 0,0 do mar. No desenho abaixo, um diagrama de montagem, é utilizado para representar a instalação de um trecho de tubulação offshore (spool), observe que no mesmo desenho é representado sua locação, detalhamento e isométrica na forma “renderizada”. O desenho abaixo também pode ser visto no anexo D.


6.2.1 – EXERCÍCIO RESOLVIDO

No exercício será feito o detalhamento e desenvolvimento do duto submarino em questão. Na figura 6.2.1a é apresentado o desenho de locação do spool, observe que também é mostrado os objetos que podem interferir com o nosso duto projetado. Na figura 6.2.1b é apresentado o detalhamento do spool, assim como, as seções necessárias a um bom entendimento do duto projetado e a lista de material. Na figura 6.2.1c é apresentado o desenho do spool em V.G, isto é, com seu comprimento real (desenvolvido), assim como seus apoios, que configura o vão livre do duto em questão, neste exemplo o apoio é feito com sacarias empilhadas, porém, em se tratando de águas profundas os apoios são feitos com suportes mecânicos.


Figura 6.2.1a – Desenho de locação do spool - planta


Figura 6.2.1b – Desenho de detalhamento, seções e lista de material do spool


Figura 6.2.1c – Desenho de desenvolvimento (V.G.) do spool com seus respectivos apoios (suporte)

7.0 – PLANIFICAÇÃO

A planificação consiste em desenvolver, isto é, representar no plano a figura (peça) em verdadeira grandeza de suas faces. Isto pode ser aplicado para estruturas, tubulações, coifas, cone de transição etc... Para um melhor entendimento, seja o exemplo abaixo na qual é planificado um poliedro, que no caso é o octaedro (oito faces).


A planificação de uma caixa nada mais é do que abri-la.

No exemplo abaixo temos um cone concêntrico.


Para a planificação do cone concêntrico acima, devemos primeiramente dividir o mesmo em n partes iguais, que no nosso exemplo foi dividido em 30 partes. Estas divisões se faz necessária pois é através delas que o operário vai se orientar para marcar a chapa e logo após conforma-la.

No exemplo abaixo temos um cone excêntrico.


Para a planificação do cone excêntrico acima, também dividimos o mesmo em 30 partes. Observe a diferença geométrica entre a planificação do cone concêntrico com o cone excêntrico. Esta diferença ocorre devido ao deslocamento do centro do diâmetro maior do cone em relação ao diâmetro menor.

Documents

77785017 apostila-desenho-tecnico-3º-ano-faetec