Aula 6 Arranjos Dos Estaleiros

7/30/2019 Aula 6 Arranjos Dos Estaleiros

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Evoluo da construo naval

A construo naval antigamente era de fabricao somentemanual.

A construo naval foi, at meados do sculo XIX,umatcnica de base artesanal

Houve o desenvolvimento de uma industria naval, aplicandoconceitos de produo com os anos;

A construo naval evoluiu da fabricao artesanal at osmodernos estaleiros atuais que so capazes de produzir umvolume imenso de cascos por ano.


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Estaleiro da 1 gerao (1850-1950)

Estaleiro de Ponta deAreia-Fundada em 1849


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Estaleiro da 1 gerao (1850-1950)

Caractersticas:

Pouca ou nenhuma mecanizao;

Movimento de carga lenta e de baixa eficincia;

Ambiente de trabalho a cu aberto, sujeito portanto a todos asintempries;

Habilidade primitiva;

Conhecimento de natureza emprica (se apiava exclusivamente naexperincia e na observao, e no em uma teoria);

As atividades eram relativamente balanceadas e uniformes apesar dabaixa eficincia;


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Estgios de fabricao da 1 gerao

Utilizavam 3 estgios de fabricao:

Fabricao doscomponentes

Edificao

Instalao deequiipamentos

e

acabamentos


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Arranjo Fsico

Depsito dechapas e

perfis

Oficina dechapas

Dique ouCarreira

Pier deatracao

Mquinas

Equipamentos


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Nos dias atuais ainda existem estaleirosda 1 gerao ?!

No Amazonas prevalecem 3 vertentes na construo naval:

1. Fabricao Domstica;

2. Estaleiros de Reparos e de construo de PequenasEmbarcaes;

3. Estaleiros de Construo de Pequenas, Mdias e GrandesEmbarcaes.


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Nos dias atuais ainda existem estaleirosda 1 gerao ?!

A vertente no Amazonas de fabricao domstica umacontruo de primeira gerao, pois esta artesanal, j queos ribeirinhos constroem suas prprias embarcaes de

madeira; conhecimento adquirido de seus antepassados;encontrados em todas as localidades dessa regio; asembarcaes atendem as suas necessidades bsicas eatingem pequenas distncias.

Ento, podemos afirmar que em pleno sc XXI, temosestaleiros de 1 gerao!


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Estaleiros de 2 gerao (1950- 1960)

Utilizao generalizada de soldagem;

Introduo da pr-montagem;


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PR-MONTAGEM

Neste perodo se comea a introduzir a idia bsica de pr-montagem que corresponde unio entre si de peas oucomponentes simples, formando painis reforados e blocos

bidimensionais (pavimentos, anteparas, etc.). Usa-seprincipalmente o processo de soldadura para esta unio.


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Estgios de fabricao

Tratamento dechapas

Fabricao decomponentes

Submontagem Montagem Edificao Equipagem

Pr-equipagem


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Arranjo Fsico do Estaleiro 2 gerao(1950-1960)

Depsito

de chapase Perfis

Fabricao SubmontagemMontagem

Dique ouCarreira

Cais deAcabamento


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Conceitos bsicos da Pr-montagem

Painel estrutural: estrutura composta de uma ou mais chapassoldadas a topo com reforos soldados a chapa e entre si.


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Bloco: compe-se de painis estruturais e elementosestruturais montados.


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Seo: compe-se de blocos do navio, formando umaestrutura completa em 2 planos paralelos a seo mestra.


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Painel


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Bloco


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Seo


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Estaleiros da 3 gerao (1970-1990)

Estgios mltiplos de fabricao;

Racionalizao das operaes para aumentareficincia;

Fabrica de navios, adquirindo no mercado pease componentes a serem montados, reduzindo ocusto de fabricao;

Controle gerencial sofisticado;


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Estgios de fabricao

casco

Fabricao de

componentes Sub-montagem Montagem

Montagem de

sees edificao

Casaria Fabricao decomponentes submonatagem monatagem

equipamento Recepo deinspenesFabricao de

jazentes

Montagem deunidades de

sistemas


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Estaleiro Ishikawajima do Brasil

Dcada de 70


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Estaleiros de 4 gerao( aps 1990)

Alm das caractersticas da 3 gerao o controle gerencial ficouainda mais sofisticado devido as ferramentas computacionais;

A terceirizao muito grande ( no EAS temos a montagem de

equipamentos, testes hidrulicos, limpezas qumicas e etc);

Lay-out otimizado;

Capacidade de transporte e blocos muito elevada( no EAS temos os

Golias,os guindastes que esto entre os maiores do mundo epossuem a mesma capacidade dos que esto instalados nosestaleiros mais modernos da sia.)


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Arranjo fsico do estaleiro de4 gerao

TRATAMENTO E PINTURA

DE CHAPAS E PERFIS

PATIO DE ESTOCAGEM DE BLOCOS

PATIO DE CHAPAS E PERFIS

OFICINAS

EQUIPAM

ENTOS

OFICINAS DE

CASCO CAISD

E

ACABAME

NTO

DIQUE OU CARREIRA


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Guindastes Golias


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Estaleiros de 4 gerao( aps 1990)

Estudos de deformaes e sequencias de montagem comauxlio de programas 3D para reduzir o tempo de edificao;

Pr-equipagem intensa.


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Estaleiros modernos

A construo do navio comea com partesmenores, as chapas e perfis. As chapas so

placas de ao com cerca de 12 metros de alturapor 3 de largura, e espessura mnima de 6milmetros.


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Ptio de chapas e perfis

Inicialmente, discutiremos sobre o ptio de chapas e perfis deum estaleiro:

A fabricao de uma estrutura ocenica se inicia com orecebimento e a estocagem do material que compe o cascono ptio de chapas e perfis.

As dimenses deste ptio depende de cada casodistintamente, mas as condies geogrficas e o arranjofsico do estaleiro so fatores que influenciam essasdimenses.


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Ptio de chapas e perfis

Normalmente o ptio de chapas cimentado ou asfaltado e aschapas so armazenadas horizontalmente porque a estocagemvertical menos eficiente na movimentao das chapas.

As pilhas de chapas so feitas de uma altura aproximada de 0,5 me a distncia entre as pilhas de 1 1.5 m.

A quantidade de material a ser estocada varia de acordo com aproduo anual do estaleiro, e este valor determinado peloplanejamento da produo.( cerca de 10% 40%).

As condies do mercado do fornecedor tambm fatorimportante para a determinao da quantidade de chapas a seremarmazenadas.


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Ptio de chapas


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Movimentao de cargas no ptio

Deve ser previsto um sistema para a movientao de cargas noptio, e este sistema deve ter acesso a todas reas de estocagemde materiais.

As capacidades dos guindaste podem chegar at 20 T.

Equipamentos eletromagnticos so largamente empregados paraeste sistema.

Uma soluo empregada em estaleiros sofisticados(EAS) para amovimentao de cargas a utilizao de mesas com

roldanas.Enquanto o guindaste utilizado para a descarga domaterial no ptio, ou para separar o material que ser utilizado, aalimentao das oficinas efetuada automaticamente pelo sistemade mesas com roldanas.


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Estoque de Chapas controladas porguindaste magntico

Esse guindaste leva individualmente as chapas para umazona intermediria (buffer zone) para seguir at a linha detratamento da superfcie. Da a chapa descarregada numa

esteira atravs de um guindaste, ou um captador(equipamento que manipula as chapas atravs de um brao).


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Estoque de Chapas controladas porguindaste magntico


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Guindaste magntico no transporte dechapas nas mesas de roldanas


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Tratamento da chapa/perfil

As chapas e perfis so submetidos a um tratamento dasuperfcie. A unidade completamente automatizada, e asesteiras aceitam chapas com largura entre 3m e 5m.Os perfisso tratados em grupo ou individualmente, dependendo do

equipamento.

O desempeno e limpeza do material so realizado no ptiode chapas e perfis, ao invs de serem feitas nas oficinas depr-fabricao, pois prefervel ter-se um estoque de

material limpo e desempenado, pronto para abastecer asoficinas de pr-fabricao, sem possibilidade de geraratrasos.


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Desempeno de chapas

As chapas utilizadas na construo naval devem ser bastanteplanas, mas no transporte das siderrgicas at o estaleiro elaspodem sofrer distores considerveis.

Para solucionar este problema h o processo de desempeno dechapas, onde um conjunto de rolos para desempeno (calandra) essencial para a correo das chapas.

Os rolos de desempeno so usualmente hidrulicos e controladoseletricamente.

Para aumentar a produtividade necessrio que as chapas sedesempenem depois de atravessar uma nica vez o conjunto derolos, assim um conjunto de 5 rolos executa este servio.


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Rolos que desempenam a chapa


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Limpeza

Para a preveno e controle da corroso necessrio que o material seja limpo, e valesalientar que a pintura sobre o material atacadode ferrugem completamente ineficaz.

Assim, metdos para a remoo de ferrugem eas escamas de laminao do material foramcriados.


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Mtodos de limpeza

Mtodos mecnicos: utilizam ferramentas eltricas epneumticas, tais como escovas, martelos, etc.

Tratamento trmico: mtodo baseado na diferena do

coeficiente de expanso do ao e ferrugem.

Jateamento de areia: a areia atirada, com auxlio de um jatode ar, sobre a superfcie a ser limpa, com isto removendo asescamas de laminao e ferrugem.Descobriu-se

posteriormente que a fina nuvem de areia era prejudicial sade do operador do jato,e para sanar este efeito foidesenvolvido um jato de areia envolto por uma camada degua.


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Mtodos de limpeza

Jateamento de granalha: Este mtodo consiteem lanar pequenas bolas de ao(0,5 mm0.8 mm),junto com o ar comprimido a umapresso de 5 a 8 Kgf/mm2 sobre a superfcie domaterial.Este processo o mais produtivo eusado no EAS.

Ataque qumico: consite no ataque do materialpor cido.


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Pintura

Pintura com primer de proteo.

As vantagens da limpeza do material se perdero se omaterial no for protegido to rapidamente quanto possvel.

O tempo no pode exceder de 10 a 20 minutos dependendoda umidade do ar.

Atualmente, pode-se obter protees especiais que secam

rapidamente e permite quase que imediamente o manuseiodas chapas.


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Pintura

A proteo pode ser aplicada automaticamente atravs deequipamentos de pintura instalados aps o equipamentopara a limpeza.


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Deliamento de risco

No Deliamento todas as peas do casco so desenhadas edesenvolvidas visando a sua fabricao;

Devido a sua complexidade geomtrica do casco de um navioo desenvolvimento das peas para fabricao no era umatarefa fcil.

Problema para os estaleiros: uma vez desenhaddo o casco deum navio em um escritrio de projeto, em escala 1:100, porexemplo, como obter desenhos confiveis para se fabricar aspeas que iro compor este casco.Note- se que o erro de1mm levar a um erro de 100 mm na pea fabricada.


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Deliamento de risco

Resoluo deste problema nos estaleiros: salas de riscos,onde eram traadas as linhas do casco em escala 1:1.Nestasala de dimenses usualmente de 50.000 ps2 a 150.000 pes2,com o cho pintado de conza claro, o casco do navio, sua

superestrutura, detalhes estruturais, etc., eram traados parase obter bastante preciso as dimenses de todo navio.

Desenha o navio, gabaritos de madeira eram construdoscom o formato das peas que se pretendiam fabricar, e ento

os gabaritos de madeira eram levados as oficinas defabricao, onde eram utilizados para marcar as chapas parao corte, para fabricao de modelos, etc.


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Deliamento de risco

Todo processo na sala de risco utilizava muitas horas deservio e muita mo de obra.

Com o avano dos equipamentos ticos , um outro processoveio substituir para cortar as peas( moldes) que iro serfabricadas atravs da chapa.


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Torre de projeo

Maquinas de corte foto-eletricamente controladas, que aapartir dos desenhos do escritrio, em escala 1: 10 ou 1:100efetuam o corte de chapas sem necessitar nenhumamarcao e so encontrado hoje em oficinas de pequeno

porte.

Utilizado bastante para corte de peas menores comoborboletas, reforos locais, etc.

Atualmente sala de risco e torres de projeo foramcompletamente eliminadas dos estaleiros, pois odesenvolvimentos de programas de computadores quedescrevem matematicamente todo o casco muito comum.


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Torre de projeo

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