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EQUIPAMENTOS E MÁQUINAS DE SISTEMAS AUXILIARES MARÍTIMO

Engenharia Naval Sistemas Auxiliares

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EQUIPAMENTOS E MÁQUINASDE SISTEMAS AUXILIARES

MARÍTIMO

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Sumário

1 Tubos, Redes e Acessórios .............................................................................. 71.1 Tubos ................................................................................................................... 71.2 Materiais empregados na fabricação dos tubos ................................................... 81.3 Redes .................................................................................................................. 91.3.1 Maneiras de unir tubos para confeccionar uma rede ..........................................111.4 Acessórios de uma rede .....................................................................................131.4.1 Juntas .................................................................................................................131.4.2 Gachetas ............................................................................................................161.4.3 Válvulas ..............................................................................................................161.4.4 Ralos e Filtros .....................................................................................................251.5 Isolamento térmico ..............................................................................................271.6 Padronização de cores de rede ..........................................................................271.7 Como utilizar juntas nas seções de união de redes ............................................281.8 Utilização de gaxetas para vedação de hastes válvulas .....................................29

2 Instrumentação de controle .............................................................................312.1 Unidades de medida de temperatura ..................................................................312.1.1 Termômetros .......................................................................................................322.1.2 Pirômetros ..........................................................................................................342.2 Unidades de medida de pressão e suas conversões ..........................................342.2.1 Utilização de manômetros e vacuômetros ..........................................................352.2.2 Leitura dos manômetros e vacuômetros .............................................................372.3 Medidas de volume .............................................................................................382.3.1 Medidores de nível..............................................................................................402.3.2 Leituras de medidores de nível ...........................................................................422.4 Unidades de medida de vazão e conversões de unidades .................................432.4.1 Utilização e leitura de medidores de vazão.........................................................44

3 Lubrificação ......................................................................................................463.1 Conceito de atrito e lubrificação ..........................................................................463.2 Principais características dos óleos lubrificantes ................................................473.2.1 Viscosidade.........................................................................................................473.2.2 Densidade ...........................................................................................................493.2.3 Ponto de fluidez ..................................................................................................503.2.4 Ponto de fulgor ...................................................................................................513.3 Tipos de lubrificantes utilizados a bordo .............................................................513.4 Principais métodos de lubrificação......................................................................523.5 Cuidados especiais no armazenamento e manuseio de lubrificantes .................583.5.1 Armazenamento dos lubrificantes .......................................................................593.5.2 Emulsão ..............................................................................................................60

4 Compressores de ar .........................................................................................614.1 Conceito e definição ...........................................................................................614.2 Classificação dos compressores.........................................................................614.2.1 Quanto à pressão de descarga...........................................................................614.2.2 Quanto à posição dos cilindros (compressores alternativos) ..............................614.2.3 Quanto ao tipo de cilindro ...................................................................................624.2.4 Quanto ao número de estágios ...........................................................................62

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4.2.5 Quanto ao tipo de funcionamento .......................................................................634.3 Princípio de funcionamento dos compressores de deslocamento ......................644.3.1 Compressores alternativos .................................................................................644.3.2 Compressores rotativos ......................................................................................654.4 Métodos de controle de capacidade dos compressores .....................................684.5 Cuidados na operação dos compressores ..........................................................724.5.1 Causas do mau funcionamento dos compressores e procedimentos para correção73

5 Tanques .............................................................................................................745.1 Utilidade dos tanques a bordo ............................................................................745.2 Tanques estruturais e não estruturais .................................................................745.3 Identificação dos tanques no plano.....................................................................745.4 Como sondar um tanque.....................................................................................76

6 Bombas..............................................................................................................786.1 Definição e classificação .....................................................................................786.2 Emprego das bombas a bordo ............................................................................786.3 Princípio de funcionamento das bombas ............................................................796.3.1 Bombas alternativas ...........................................................................................796.3.2 Bombas centrífugas ............................................................................................826.3.3 Bombas rotativas ................................................................................................85

7 Separadores centrífugos .................................................................................887.1 Conceitos ............................................................................................................887.2 Princípio de funcionamento de um separador centrífugo ....................................887.2.1 Purificação ..........................................................................................................897.2.2 Clarificação ........................................................................................................897.3 Principais componentes de um separador centrífugo .........................................907.4 Manutenção e limpeza dos separadores ............................................................997.4.1 Limpeza do rotor .................................................................................................997.4.2 Revisões do rotor .............................................................................................. 1007.4.3 Transmissão ..................................................................................................... 101

8 Combate a poluição........................................................................................ 1028.1 Métodos de combate a poluição ....................................................................... 1028.2 Sistemas de lavagem de tanques de óleo ....................................................... 1048.3 Separador de água e óleo ................................................................................ 1068.4 Sistema de tratamento de efluentes ................................................................. 109

9 Comunicações interiores e sistemas de alarme .......................................... 1139.1 Comunicações interiores................................................................................... 1139.2 Sistema de alarme da praça de máquinas ........................................................ 1149.2.1 Princípio de funcionamento do sistema de alarmes .......................................... 115

10 Trocadores de calor ........................................................................................ 11710.1 Métodos de transmissão de calor ..................................................................... 11710.2 Condensação e evaporação (ebulição) ............................................................ 11910.3 A caldeira .......................................................................................................... 12010.4 Principais tipos de trocadores de calor instalados a bordo ............................... 123

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11. Sistemas de governo .......................................................................................... 12711.1 Partes principais de um sistema de governo ....................................................... 12711.2 Servomotor ou máquina do leme ......................................................................... 12811.3 evolução da máquina do leme ............................................................................. 12811.4 Sistema de controle à distância ........................................................................... 132

Bibliografia ................................................................................................................ 136

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Introdução

Uma embarcação dispõe de diversos equipamentos e máquinas integrantese auxiliares na sua propulsão e governo. Nesta disciplina são apresentados os componentesdestes sistemas auxiliares, constituídos pelos tubos, redes e acessórios, instrumentos decontrole, compressores de ar, tanques, bombas, separadores centrífugos, trocadores decalor, comunicações interiores e sistemas de alarme e de governo . São enfocados, ainda,conceitos, características e manuseio de lubrificantes, bem como, métodos e sistemas deprevenção à poluição.

1 Tubos, Redes e Acessórios

O vocabulário de bordo difere, em alguns pontos, do normalmente usado emnossa vida cotidiana, em terra. Quando vamos a uma loja para comprar o que chamamos,a bordo, de “um tubo”, raramente seremos compreendidos pelo balconista se usarmos apalavra “tubo” em nosso pedido. Eles só se referem ao tubo como “cano”. Da mesmamaneira, se pedirmos uma válvula na loja, poderemos receber outra coisa qualquer diferentedaquele acessório de que necessitamos para isolar a passagem do fluido pela rede. Emterra, ela é conhecida como “registro”.

Vamos então começar a nos familiarizar com os termos técnicos usados a bordo.

A água que usamos para lavar o rosto quando acordamos pela manhã vem deum reservatório. Dali até a torneira só há uma maneira dela chegar sem que se perca pelocaminho: é através de uma tubulação. A mesma coisa acontece com o gás de cozinhaque usamos para acender o fogo. Do botijão até o queimador do fogão ele passa por umatubulação. Assim, é fácil entender a importância dos tubos para a distribuição de qualquerfluido.

1.1 Tubos

Tubos ou canalizações são os nomes empregados a bordo para definir o queserve para transportar os vários tipos de fluidos existentes nas embarcações, tais como aágua potável, a água do mar, os diversos tipos de óleos (combustíveis e lubrificantes), oar comprimido e o gás frigorífico.

Mas eles não são todos do mesmo feitio e confeccionados do mesmo material.Alguns tubos são mais ou menos compridos do que outros, de maior ou menor diâmetro,materiais diferentes, etc.

Com o conhecimento que passamos a ter, podemos escolher, dentro da técnica,o tipo de tubo ideal para transportar determinado fluido. O primeiro fator a se levar emconsideração para a escolha do tipo de material a ser empregado na confecção da tubulaçãoé o tipo de fluido a ser transportado no seu interior; em seguida, a pressão máxima queeste fluido irá exercer quando se deslocar e, finalmente, a temperatura do fluido.

No item a seguir apresentaremos os materiais mais empregados para a fabricaçãode tubos, de acordo com os diversos tipos de fluidos existentes a bordo.

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1.2 Materiais empregados na fabricação dos tubos

Como estudaremos mais adiante, a instalação de máquinas de uma embarcaçãoé constituída de várias redes (ou sistemas). Veremos também que elas formam um conjuntoem que temos que usar tubos, válvulas, flanges, ralos, filtros, bombas, etc. Mas, comovamos instalar um sistema na nossa embarcação, ou melhor, como o homem projetou ossistemas? Parece simples, mas não é! Depende de estudos que temos que fazer daciência denominada “Hidráulica”, que é uma parte da Física.

Todas as partes de uma rede são dimensionadas e o material é escolhido de acordocom as seguintes variantes:

• tipo de fluido que vai circular no interior do tubo;• pressão que esse fluido irá exercer no interior do tubo;• temperatura do fluido; e• esforços aos quais o sistema será submetido durante o trabalho.

Além dessas, há muitas outras variantes que devem ser estudadas pelo engenheiroresponsável por um projeto da embarcação.

Para nosso nível profissional, devemos conhecer principalmente as variantes listadasacima e, a partir delas, saber que material devemos empregar na confecção da tubulação.Os mais usados a bordo são demonstrados na tabela a seguir:

Material empregado na confecção de tubulações

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Ao se encomendar ou requisitar um tubo, é necessário indicar os seguintes dados;• quantidade (em unidade de comprimento ou peso);• diâmetro nominal;• espessura da parede (schedule – leia-se “isquédul”);• descrição completa do material;• processo de fabricação e de acabamento; e• tipos de extremidades (se lisa, chanfrada, roscada).

Deve-se especificar também o chanfro e a rosca, o tipo de acabamento externo e orevestimento interno, se houver.

1.3 Redes

Mas, o que são as redes ou sistemas de que tanto falamos a bordo dos navios?Para o nordestino, rede é aquela “cama” feita de tecido ou linha que se pendura no“alpendre” e que serve para o descanso após um dia de trabalho. No futebol a rede é oalvo que a bola deve atingir quando chutada pelo nosso time e a ser defendido quandochutada pelo time adversário. Os amigos que usam computador definem “rede” como apesquisa de dados feitas por usuários de computador ao mesmo tempo. Se quisermos,podemos definir rede de muitas maneiras. Mas o que nos interessa, nesse momento, é adefinição técnica de rede para uma embarcação. Então vejamos:

“Rede ou sistema é o conjunto de tubos e acessórios que serve para transportarum fluido de um local para outro, sempre para produzir um trabalho”.

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Seria simples, caso tivéssemos conhecimento do significado técnico da palavra“acessórios”. Pelo que nos explica nosso querido Aurélio, em seu dicionário, acessóriopode ser aquilo que se junta ao objeto principal, ou é dependente dele; complemento”.

No caso em questão, acessórios são as partes que se juntam aos tubos na formaçãode um sistema ou rede. Os mais importantes, e sempre presentes, são as válvulas, flanges,ralos, filtros, etc.

Como vimos acima, os fluidos são transportados em tubos que, junto com osacessórios, formam um sistema ou rede, e podemos dizer que os sistemas mais importantesde uma embarcação são os de água de resfriamento dos motores (principal e auxiliares);de água de circulação dos trocadores de calor como os resfriadores e condensadores(água do mar); de óleo combustível (para os motores e caldeira, quando existente); deóleo lubrificante dos motores; de ar comprimido e os sistemas de vapor.

Geralmente, numa rede ou sistema, temos uma tubulação central, chamadanormalmente de “tronco da rede”, de onde saem as ramificações para os diversosequipamentos.

Tomemos como exemplo um sistema (ou rede) de água de resfriamento do motorpropulsor. Este é um sistema chamado de fechado isto é, o líquido que circula em seuinterior não se perde, ou seja, sempre o mesmo líquido (água doce) circula pelo interior darede, produz um trabalho (resfria o motor propulsor) e retorna para um tanque ou diretamentepara a aspiração da bomba. Para visualizarmos melhor, vejamos a figura abaixo.

Rede de água de resfriamento

O número 1 representa uma bomba. O número 2 indica um resfriador, equipamentode troca de calor que diminui a temperatura da água. Depois de passar pelo resfriador, aágua fica mais fria, vai resfriar o motor propulsor (número 3) e retorna para a bomba. Eo ciclo de resfriamento, então, é fechado.

Todo sistema fechado possui perdas. Isto é normal. Assim, no de água deresfriamento do motor propulsor, toda a água perdida é recolocada no sistema através deum tanque ao qual chamamos de tanque de expansão (número 4). Ali fica armazenadauma quantidade considerável de água que é adicionada ao sistema (automaticamente),conforme necessário.

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O símbolo , que vemos no diagrama, representa uma válvula. Ela é uma parteimportante da rede, pois possibilita isolar a passagem do fluido através de qualquerequipamento ou parte do sistema.

Todos os acessórios que compõem um sistema ou rede serão estudadosposteriormente.

1.3.1 Maneiras de unir tubos para confeccionar uma rede

Voltando ao que foi ensinado anteriormente, necessitamos sempre saber qual ofluido que passará pelo tubo, sua pressão e temperatura a fim de projetar a forma deunião dos tubos. Há várias maneiras de se fazer essa união e devemos levar emconsideração o diâmetro externo dos tubos que serão unidos. Os principais tipos de conexãoentre tubos são:

• conexão roscada – é usada, em geral, para tubos de diâmetros de até 2” (duaspolegadas). É importante para redes que necessitam de freqüente desmontagem. É o tipomais simples e encontra aplicação em várias redes das embarcações em atividade.

Na figura abaixo apresentamos alguns tipos de acessórios que permitem a uniãoentre tubos. Entre todos eles a porca de união é o mais empregado mas, como dito acima,para tubos de até 2”.

Juntas de conexões roscadas

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• conexão soldada – é usada para unir tubos de alta pressão, eliminando o usode flanges/luvas. A solda é aplicada de acordo com uma série de especificações técnicasque definem o material a ser usado e a técnica de soldagem a aplicar. Estas uniões detubos) resumem-se em duas classes gerais: as soldadas topo a topo e as soldadas deencaixe. A solda topo a topo consiste em cortar as duas extremidades dos tubos emângulo agudo, ajustando-as para soldar. O anel de apoio que aparece na figura é usadopara evitar a formação de grumos de solda (aquelas bolinhas de solda) na parte interna datubulação e deve ser removido após a soldagem, quando possível.

Nas juntas de encaixe, uma peça encaixa na outra e ambas são soldadas por fora.Estas conexões têm um rebaixo interno no qual o tubo é encaixado para a aplicação dasolda. É importante observar que a profundidade do encaixe garante a maior perfeição daconexão, o que elimina a necessidade de rigorosa exatidão no corte do tubo.

Junta soldadatopo a topo

Junta de encaixecom solda

Luva soldada

Anel de apoio

Joelho de 45

Junta em T

Tubo em corte

Solda Solda

Tipos de conexões soldadas

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• conexão flangeada – é normalmente usada em redes de diâmetros superioresa 2” e para todo o tipo de serviço. Ela é muito empregada a bordo em grandes sistemas(redes), porque é resistente a pressões elevadas e é também indicada para sistemas quetrabalhem sob vácuo. Os flanges são adaptados aos tubos por meio de solda ou, emalguns casos, para tubos de baixa pressão, por meio de rosca. Os tipos mais comuns detubos que usam flanges como processo de união são apresentados na figura abaixo. Asconexões flangeadas têm seus flanges apertados de encontro a um material que faz avedação e que conhecemos como “junta”.

1.4 Acessórios de uma rede

Você já sabe que uma rede é composta de tubos e acessórios; mas, quais osprincipais acessórios formadores de um sistema ou rede? Também isto já foi ditoanteriormente e iremos relembrar agora. Os principais são: juntas e curvas de expansão,válvulas, pianos de válvulas, ralos e filtros. Vejamos cada um deles:

1.4.1 Juntas

São peças instaladas para evitar vazamentos entre os flanges das redes, o corpodas válvulas e o corpo das bombas. Para que se faça uma junta é importante saber duascoisas: qual o fluido que ela tem que vedar e a temperatura deste fluido. Normalmente,quando necessitamos utilizar um material para confecção de junta, consultamos umcatálogo; mas na prática, quase sempre, sabemos o material a ser empregado. Para umavedação perfeita, outro fator importante na confecção da junta, além do material correto aser empregado, é a espessura deste material.

Há vários tipos de materiais fabricados especialmente para confecção de juntas;porém os mais empregados em embarcações são:

• amianto comprimido, que é usado em juntas entre flanges e tampas de válvulasnas redes de vapor, água doce e salgada (quente ou fria), ar comprimido, gás freon,gases de combustão dos motores, óleos em geral, etc.;

• amianto intercalado com tela metálica (conhecida como papelão telado) muitoutilizado em juntas para rede de vapor saturado, água doce e salgada, água quente egases de combustão;

CURVA 90o CURVA 45o CURVA 90o COM PÉ CRUZETA

TÊ TÊ A 45o REDUÇÃO REDUÇÃO CONCÊNTRICA EXCÊNTRICA

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• borracha grafitada, não vulcanizada, usada para invólucros de turbinas queusam vapor superaquecido;

• borracha lonada, também utilizada nas redes e válvulas de água e ar comprimido;• borracha com intercessão de arame (borracha telada), para diversos fins,

especialmente nas portas de visita de caldeiras e flanges, nas redes e válvulas de águafria ou quente.

Para a tubulação que conduz vapor com alta pressão é necessário o uso do quechamamos de “juntas metálicas” ou “semimetálicas”. São conhecidos três tipos:

• junta de face serrilhada – feita de metal monel ou de ferro macio. A faceserrilhada melhora a selagem do flange e dá maior resistência à junta;

• junta em anel de face lisa – também confeccionada de metal monel ou de ferromacio. Sua espessura é predeterminada;

Junta de Face lisa

Junta serrilhada

Face simples

Dupla face oude expansão

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• junta flexitálica – é feita com fiadas alternadas: fitas de metal e espirais deamianto. Estas fiadas são enroladas e dobradas, dobra sobre dobra, até que o diâmetrodesejado seja obtido.

Junta flexitálica

• juntas de expansão – essesacessórios são instalados nas redes de vaporpara compensar a dilatação e contração dostubos, quando sujeitos a grandes variações detemperaturas. Elas são fixadas ao longo datubulação a intervalos regulares. A figura aolado mostra o tipo mais comum de junta deexpansão de deslizamento, que consiste emuma caixa de gaxetas, sobreposta, tubo dedeslizamento e estojos limites. A caixa de gaxetas e o tubo de deslizamento têm flangesque fixam o conjunto na canalização. Ela recebe o engachetamento que é apertado pormeio da sobreposta, enquanto o tubo de deslizamento tem liberdade para mover-se paradentro e para fora, numa extremidade limitada, sem afetar a estanqueidade, em virtude doengaxetamento.

Atualmente, este tipo de junta de expansão está sendo relegado a segundo planoe substituído com vantagem por curvas de expansão e juntas corrugadas, principalmenteem redes de vapor de alta pressão.

Fole de chapa fina

Flange

Junta de expansão corrugada e de foles

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• curvas de expansão

A curva de expansão é uma seção de tubo em formato de U, que permite a dilataçãodos tubos sem avaria.

Para pressões e temperaturas médias são usadas as juntas de expansão corrugadase de foles, como podemos observar na figura

Um sistema de vapor, por exemplo, que não possua juntas de expansão (ou curvade expansão) tende a ter os tubos constantemente avariados. É que a dilatação do material,que ocorre pelo efeito do calor, faz com que o tubo ao se deslocar choque-se com umasuperfície rígida (uma antepara, por exemplo), tendendo a romper-se.

Por esse motivo veremos quase sempre em sistemas de vapor, a utilização dosacessórios chamados de “juntas de expansão” ou “curvas de expansão”.

1.4.2 Gachetas

A gacheta é o material cujo principal objetivo é impedir vazamento pelas peçasmóveis das máquinas ou equipamentos. Ela pode ser usada tanto em equipamentos comonos eixos das máquinas rotativas, nas hastes de bombas alternativas e nas hastes dasválvulas.

Como nas juntas, devemos escolher o material apropriado para vedar o fluido queestá circulando. Os materiais mais empregados para a confecção das gachetas são:

• amianto com lubrificação de grafite, para alta pressão;• linho trançado;• cobre trançado;• algodão prensado;• amianto com interseção metálica;• teflon; e• carvão.

Devemos sempre consultar o manual do fabricante do equipamento ou o folhetotécnico do fabricante da gacheta a fim de ter certeza do tipo de material a ser utilizadopara o equipamento.

1.4.3 Válvulas

Imagine um oleoduto ligando o Rio de Janeiro a Belo Horizonte! Ou um gasodutoque vá do Brasil até a Bolívia. Parece estória de pescador, mas todos os dois existem. Eo que nos interessa saber sobre oleoduto e gasoduto? É fácil: eles também podem serchamados de redes. São formados de tubos e acessórios. Agora, vamos pensar e analisarcom os conhecimentos que já adquirimos: se um tubo destes sistemas resolve romper-se;ou melhor, como eles passam na terra, que um caminhão resolva estacionar bruscamenteem cima de um desses tubos! É fácil imaginar a “lenha” que acontecerá. É óleo ou gáspara todos os lados. Mas, como parar o vazamento deste óleo ou gás a fim de diminuir osestragos? Fácil de entender. Como todo sistema é composto de tubos, mas também deválvulas; vamos utilizar estas válvulas para que elas façam seu papel.

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Uma das finalidades das válvulas instaladas nossistemas é interromper ou controlar o fluxo de um fluido quecircula numa rede. Assim, no oleoduto ou no gasoduto,podemos interromper, nas partes avariadas, a passagem doóleo ou do gás por meio do fechamento da válvula que estejainstalada o mais perto possível.

São várias as partes que compõe uma válvula, porémas mais importantes são:

1-Corpo;2-Castelo;3-Haste;4-Volante;5-Sobreposta;6-Sede; e7-Contra-sede.

Existem diversos tipos de válvulas porque também existem vários tipos de fluidoscirculando por tubulações a bordo. Lembrem-se de que já estudamos os diversos sistemas(água de resfriamento dos motores, lubrificação, combustíveis, etc) existentes nasembarcações. Assim sendo, vamos apresentar os tipos mais comuns de válvulas queiremos encontrar a bordo de qualquer embarcação em que possamos trabalhar.

Classificação das válvulas quanto à finalidade:

a) válvulas de interceptação ou bloqueio:• gaveta;• macho; e• esfera.

b) válvulas de regulagem:• globo;• borboleta; e• diafragma.

c) válvulas que permitem o fluxo em uma só direção:• retenção; e• de pé.

d) válvulas de controle:• segurança e alívio; e• reguladoras de pressão.

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Válvulas de interceptação

Neste tipo de válvula, quem fecha a passagem do fluido pode ser um disco ou umacunha (a gaveta) que move-se para dentro ou para fora da sede, em virtude do movimentode uma haste. Estas válvulas podem ser do tipo “gaveta”, “macho” ou “esfera”. Para melhorentender seu funcionamento, observe as figuras .

• Válvula de gaveta

Este tipo, que apresentamos na figura abaixo, é usado quando se deseja que ofluido passe em linha reta. Quando a gaveta está totalmente aberta, a resistência àpassagem do fluxo é pequena e, assim a pressão dentro da rede não cai muito. Este tipode válvula não é bom para trabalhar semi-aberta.

O acionamento das válvulas gaveta, como aliás das outras válvulas que veremos aseguir, pode ser por comando manual (o próprio homem abre e fecha a válvula, com asmãos) ou por acionamento elétrico, pneumático ou hidráulico.

Elas são instaladas em quaisquer diâmetros, para todos os serviços, em redes deágua (doce ou salgada), óleos e líquidos em geral, desde que não sejam muito corrosivos,não deixem muitos sedimentos nem tenham grande quantidade de sólidos em suspensão.

Elas também são usadas em tubos acima de 8” (oito polegadas) para redes devapor e em diâmetros acima de 2” (duas polegadas) para redes de ar comprimido.

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• Válvula de Macho

São utilizadas, principalmente, em serviços de bloqueio de gases (em quaisquerdiâmetros) para quaisquer temperaturas e pressões, mas também no bloqueio rápido deágua, vapor e líquidos em geral (em pequenos diâmetros e baixas pressões).

Os tipos pequenos são utilizados para operações “abre/fecha” de manobra rápida,como nas ligações de instrumentos de medição (manômetros, etc.) ou controle.

• Válvula de Esfera

O macho nessas válvulas é uma esfera que gira sobre um diâmetro, deslizandoentre anéis de material resiliente (borracha, neopreme, teflon, etc.), tornando perfeita avedação.

Seu uso geral é no fechamento rápido, muito usada para ar comprimido, sistemasque exijam vácuo, vapor, gases e líquidos, sempre em pequenos diâmetros e baixaspressões.

As vantagens dessavá lvula são o menortamanho, menor custo,melhor vedação e maiorfacilidade de operação. Nafigura ao lado podemosobservar um tipo de válvulade esfera.

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Válvula de regulagem

Estas válvulas podem funcionar numa posição intermediária (semi-abertas) a fimde regular o fluxo do fluido no interior da rede. As mais utilizadas em instalações de máquinasnas embarcações que iremos trabalhar são:

• Válvula globo

O nome desta válvula vem do formato de globo do seucorpo. O fechamento é feito por meio de um tampão que se ajustacontra a sede da válvula, por cujo orifício passa o fluido.

Esse tipo de válvula pode trabalhar em qualquer posiçãode fechamento (pode ser muito ou pouco abertas), porque elaserve para regular o fluxo do fluido.

Na figura abaixo vemos a maneira pela qual a sede é fixada ao corpo da válvula. Asválvulas globo são utilizadas, principalmente, em redes de água, óleos e líquidos em gerale para bloqueio e regulagem em linhas de vapor e de gases. Para todos estes serviços

elas podem ser empregadas, com qualquer pressão e temperatura,em até 8” de diâmetro.

Quanto ao formato do corpo desse tipo de válvulas, podeser “reto”, “em ângulo” ou “em cruz”. Nas figuras ao lado, vocêentenderá melhor o que seja uma válvula do tipo “globo” com ostrês formatos de corpos.

• Válvula borboleta

Usada principalmente para tubulações de grande diâmetro(mais de dez polegadas) e de baixa pressão. Ela pode trabalharem sistemas que contenham água, ar comprimido, gases, materiaispastosos e líquidos sujos ou contendo sólidos em suspensão.

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Basicamente, as válvulas borboleta são compostasde um disco (metálico ou de borracha) que possui uma hastepresa ao corpo da válvula. Quando a haste é movimentada,o disco desloca-se até encontrar a sede da válvula (quasesempre um anel de aço ou borracha), quando, então, évedada a passagem do fluido.

O corpo da válvula tem formato circular e é sempreinstalado entre dois flanges.

• Válvula de diafragma

São válvulas que não precisam de gaxeta para a vedação da haste. Muito usadaspara fluidos corrosivos, tóxicos, inflamáveis ou perigosos de um modo geral.

O fechamento da válvula é feito por meio de um diafragma flexível que é apertadocontra a sede; o mecanismo móvel que controla o diafragma fica completamente fora docontato com o fluido. O diafragma é a peça que assegura a estanqueidade e participa davedação e regulagem. Ele pode ser de borracha sintética, neopreme ou teflon.

Veja a figura abaixo e compreenda melhor o funcionamento desse tipo de válvula.

Válvulas que permitem o fluxo em uma só direção

Este tipo tem por finalidade permitir que o fluido circule somente em uma únicadireção. Elas são instaladas no sistema a fim de evitar que o fluido circule de umamaneira inadequada (em sentido contrário) para a produção do trabalho. Os principaistipos são:

Posição fechada

SedePosição aberta

Tampão

HasteVolante

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• Válvula de retenção de portinhola

Conforme mostrado na figura, elas fecham por meio de uma portinhola (espécie dejanela) presa em um eixo. De um lado do corpo da válvula existe um batente que impedea portinhola de girar na outra direção. A portinhola pode abrir livremente. Assim, quando ofluido tenta passar, jogando a portinhola para o lado onde existe o batente, ela não passa,evitando o fluxo do líquido naquela direção. O mesmo não acontece na direção oposta.

• Válvula de retenção de esfera

O papel que é exercido pelo disco(portinhola) na válvula que vimos acima, éefetuado por uma esfera nesse tipo deválvula. É o tipo de válvula de retenção quetem o fechamento mais rápido. Sãoacessórios muito bons para serem usadosquando estamos trabalhando com fluidos dealta viscosidade; porém, iremos encontrá-lassomente para uso em sistemas de tubos dediâmetros menores.

• Válvula de pé

A figura ao lado mostra uma válvula de retençãoque permite o escoamento do fluido somente de baixo paracima.

O disco tem guias nas extremidades superior einferior a fim de mantê-lo na posição adequada e evitar asua inclinação.

Este tipo de válvula de retenção é usado,normalmente, para manter a escorva nas linhas de sucção(aspiração) de bombas. Possui, geralmente, para ofechamento do fluxo, um disco confeccionado de materialresiliente (borracha, couro, teflon, etc.)

Esfera

Entrada

Saída

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Existe também um outro tipo conhecido como “válvula de interceptação e retenção”onde a abertura da válvula é controlada pelo ajuste da posição da haste roscada. Quandoa haste da válvula encontra-se na sua posição mais baixa, o disco fica impedido de sedeslocar. Esta posição permite à válvula atuar como uma válvula de interceptação. Quandodeslocamos a haste da válvula para cima, a força exercida pelo fluido levantará o disco.Esta abertura é regulada pela posição em que deixamos a haste, controlando assim ofluxo por meio da válvula. O fluido é impedido de escoar, em sentido oposto, devido a umamola e ao peso do disco e irá escoar na posição que nós desejamos, desde que a forçaexercida pelo fluido da rede, na entrada da válvula, seja superior à força exercida pelofluido na descarga, somada à tensão da mola e ao peso do disco. Esta válvula também échamada de Válvula de retenção com haste, mostrada na figura abaixo.

Válvulas de controle

• Válvula de segurança e de alívio

Essas válvulas têm por finalidade controlar a pressão nointerior do sistema e abrem-se automaticamente quando essapressão ultrapassar um determinado valor para o qual a válvulafoi ajustada, denominado “pressão de abertura”. Quando a pressãono interior da tubulação for menor do que a de abertura da válvula,esta se fecha automaticamente.

A admissão do fluido é ligada ao tubo ou ao equipamento aser protegido, enquanto que a descarga é aberta para a atmosfera(quando o sistema é de vapor ou ar) e para a aspiração da bomba(no caso de água ou óleo).

Porca deajustagem

Mola

Haste

Disco

Hasteroscada

Haste dotampão

Tampão

SaídaEntrada

Guia

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Todas essas válvulas são denominadas de “segurança” quando destinadas atrabalhar com vapor, gás ou ar comprimido. Se instalarmos uma destas como acessórionuma rede que conduza líquidos, chamamos de “válvula de alívio”.

• Válvula reguladora de pressão

São instaladas nos sistemas quando precisamos manter a pressão no interior datubulação num determinado valor, isto é, manter constante a pressão do sistema.

Estas válvulas são muito importantes, por exemplo, quando utilizamos uma turbinaa vapor. Sabemos que, para manter a rotação constante de uma turbina é necessário quea pressão de vapor seja sempre a mesma. Para que isso aconteça, usamos este acessórioque permitirá maior passagem de vapor quando a tendência da pressão for de queda efechará a passagem de vapor quando a tendência for de aumento da pressão.

Em pequenas embarcações quase não iremos encontrar este tipo de acessório.

Válvulas especiais

• Válvula “agulha”

Consta de uma peça afilada, no formato de uma agulha, cônica, que atua comodisco, fechando a sede da válvula. Quando a agulha vai sendo introduzida na sede, ofluxo vai sendo estrangulado pela diminuição de sua passagem pela sede da válvula, atéo fechamento total. São válvulas muito utilizadas quando se deseja regular, com precisão,o fluxo na rede.

• Válvula de fechamento rápido

São instaladas em redes que se deseja bloquear quando houver necessidadeurgente, por motivo de segurança. Elas podem ser de vários tipos, porém os maisempregados são: válvula de gaveta com haste deslizante comandada por uma alavanca;válvula de gaveta com fechamento por mola e liberada por um gatilho e que pode sercomandada à distância; e, finalmente, válvula fechada hidraulicamente por ação de umfole que recebe pressão hidráulica e pode ser comandada à distância.

Exemplo: Fechamento de tanques de óleo combustível.

• Piano de válvulas

A fim de facilitar a manobra das válvulas existentes nas redes, principalmente quandose trata de transferência de fluidos entre tanques, por meio de bombas, é costume fundir,numa só peça, os corpos de várias válvulas. Esses conjuntos são os chamados “pianosde válvulas”.

A figura a seguir mostra um destes pianos de válvulas de aspiração e descarga, noqual os quatro flanges inferiores estão ligados por meio de tubos a quatro tanquesnumerados de 1 a 4. As quatro válvulas da direita são de aspiração e as outras quatro dedescarga. Uma bomba está instalada na rede por tubos que a ligam aos dois flanges, naparte da frente da figura, de modo que ela aspirará através do flange de aspiração edescarregará pelo flange de descarga.

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Para que se faça a transferência do tanque 1 para o tanque 4, por exemplo, abre-se a última válvula de aspiração (aspiração do tanque 1) e a primeira válvula de descarga(descarga para o tanque 4), deixando as demais válvulas fechadas. O fluido que vem dotanque 1 entrará na rede de aspiração, passará através da bomba e será descarregado,através da rede de descarga e da válvula, para o tanque 4.

Assim sendo, se você desejar, poderá aspirar de qualquer tanque e descarregarpara qualquer tanque. É possível aspirar de um ou mais tanques ao mesmo tempo.

As válvulas de aspiração são, muitas vezes, do tipo de interceptação e retenção afim de que a rede de aspiração não fique vazia quando a bomba for parada. Isso facilitaráo início da aspiração da bomba.

1.4.4 Ralos e filtros

Em uma rede, ou sistema, é necessário proteger os equipamentos de materiaisestranhos que possam penetrar na tubulação. E o que são “materiais estranhos”?

Imagine sua embarcação fundeada na Baia de Guanabara. Chegue à borda eobserve o que está boiando na água. Você terá a oportunidade de encontrar muita lata,garrafa plástica, madeira, e até mesmo colchão, cama e diversos outros tipos de matériassólidas que bóiam. Tudo isso poderá ser levado para dentro de sua tubulação de água decirculação (a tal da rede de água de circulação que alguns chamam de rede de águasalgada). Sabe por que isso não acontece? É que foi instalado, antes que a água entrassena rede, um acesório chamado de “ralo” naaspiração da bomba. Até antes, no casco daembarcação, existe a primeira fase da retiradados detritos. É a grade que impede a entradade partes sólidas maiores.

Vários tipos de ralos poderão serusados como proteção, dependendo do serviçopara o qual são destinados. A figura ao ladomostra um ralo tipo cesta usado na aspiraçãode uma rede de esgoto de dala da praça demáquinas. Qualquer detrito será retido peloelemento do ralo que tem o formato de uma“cesta”. Este elemento poderá ser removidopara limpeza, retirando-se os parafusos datampa.

Válvula deaspiração

Válvula dedescarga

Flange de aspiraçãoda bomba

Tanque nº 1

Tanque nº 2

Tanque nº 3

Tanque nº 4

Flange de descargada bomba

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Há ralos que, ao invés de uma cesta, utilizam duas placas de aço perfuradas, quese encaixam em guias soldadas na parte interna do ralo, formando um ângulo. O fluidopassa através dos orifícios destas duas placas e os detritos ficam depositados nelas.

Ralo de placas

Um outro tipo de ralo é o “duplex” utilizado, principalmente, nas redes de óleolubrificante ou combustível onde não podemos interromper o fluxo do óleo. Quando umralo fica sujo, ele é isolado através de uma válvula tipo “macho” que, ao mesmo tempo,permite a passagem do fluido pelo outro ralo. Quando isolamos, através da válvula macho,um filtro que fica sujo, podemos retirá-lo e limpá-lo sem qualquer problema de vazar óleoou outro qualquer fluido que esteja circulando no ralo. É importante que mantenhamossempre limpo o ralo que está isolado para que, quando necessário, ele possa ser colocadona linha, sem problemas. Na figura abaixo podemos melhor visualizar o ralo duplex.

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Mas, qual a diferença existente entre um ralo e um filtro? Alguns colegas chamamo filtro de ralo e o ralo de filtro; assim sendo, vamos entender o seguinte: ralo e filtro sãoacessórios colocados no sistema a fim de evitar a passagem de impurezas sólidas oupastosas. O elemento filtrante do ralo é feito de malha com orifícios maiores do que os dosfiltros. Os filtros têm um elemento que permite interceptar impurezas muito pequenas,com uma malha muito fina. Assim sendo, o ralo só impede a passagem de impurezasgrandes e os filtros não deixam passar as pequeníssimas impurezas que possam estarmisturadas com o fluido.

Nas redes de ar comprimido, vapor, óleo lubrificante e partes do sistema de óleocombustível dos motores, usamos filtros. Para redes de água de circulação (na aspiraçãoda bomba de água de circulação, que é a água que vem do mar), na aspiração das bombasde óleo combustível e alguns outros sistemas, utilizamos os ralos.

1.5 Isolamento Térmico

Você poderá ver a bordo algumas redes revestidas com um tipo qualquer de materialque denominamos de isolamento térmico. São as que conduzem o fluido aquecido. Dentreelas podemos citar as redes de vapor, a dos óleo combustíveis dos motores e caldeira, asredes de água quente, etc. Além de evitar que alguém possa se queimar quando tocar emalguma delas, é importante sabermos que o isolamento térmico também ajuda a manter atemperatura do fluido que passa no interior do tubo.

Os principais materiais usados como isolantes são: o amianto, a lã mineral, a lã devidro (em desuso), cortiça, isopor e mistura de magnésio e amianto. Nas fornalhas dascaldeiras é usado tijolo ou cimento refratário para isolá-las termicamente.

1.6 Padronização de cores de redes

Não se preocupe se você chegar a bordo e encontrar as redes ou os volantes deválvulas pintados com diferentes cores. Em alguns navios pinta-se toda a parte externado tubo e em outros, somente uma cinta em cada tubo. Isto faz parte de uma norma queindica qual fluido corre dentro do tubo. Assim sendo, vejamos:

• azul – água doce (quente ou fria);• amarelo – óleo lubrificante;• verde – água salgada;• prata – vapor;• marrom – óleo combustível;• preto – esgoto; e• vermelho – rede de incêndio.

É fácil descobrir a rede que transporta a água para os camarotes ou a que leva aágua salgada para os resfriadores. É só olhar para os tubos ou para os volantes dasválvulas e verificar a cor com que eles foram pintados. Não há erro!

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1.7 Como utilizar juntas nas seções de união de redes

Como estudamos no item 1.4, os tubos podem ser unidos de várias maneiras. Paratubos com diâmetros superiores a 2” (duas polegadas), recomenda-se o uso de conexãopor flanges. Como os flanges são feitos de um material metálico que, mesmo sendo muitoapertados entre si, deixam vazar o fluido circulante, é importante evitarmos que tal ocorra.

Para isso utilizamos um material qualquer que, ao ser comprimido, faça uma perfeitavedação da rede. É o que chamamos de junta.

O material de confecção das juntas deve ser escolhido de acordo com o tipo defluido que circula na rede, sua pressão e temperatura. Assim sendo, não devemos esquecer,antes de iniciar um trabalho de substituição de junta em um flange, que é importante saberse possuímos em estoque o material adequado para o serviço.

O processo de substituição de uma junta numa rede inicia-se com a escolha domaterial correto para a confecção da junta. Como dito acima, não podemos usar qualquertipo de material. A industria tem desenvolvido tecnologia de material que faz com quepossamos utilizar papelão hidráulico para todos os tipos de fluidos com altas temperaturase pressões. Assim sendo, é importante consultar os manuais dos fabricantes antes dedecidir que material será empregado.

Mas, como fazer para trocar uma junta de um flange? Não é difícil; é só seguir asseguintes instruções:

• Inspecione a superfície de vedação e remova sujeiras e rebarbas das faces dosflanges, ajustando-os o mais paralelo possível. Se estiverem empenados, troque-os ou desempene as faces no torno mecânico.

• Selecione o material de acordo com as condições de trabalho (fluido, temperaturae pressão).

• Selecione a espessura do material (quase sempre papelão) considerando queele deve ser comprimido e as irregularidades existentes nas faces dos flanges,pois elas deverão ser preenchidas pelo material da junta. A prática indica quedevemos dar preferência a material mais macio. Nunca coloque duas juntas nosmesmos flanges.

• Na hora de confeccionar a junta faça os furos com diâmetros ligeiramente maioresque o dos parafusos, proporcionando um ajuste perfeito da junta nos furos. Odiâmetro interno da junta deve ser igual ao diâmetro externo dos tubos, de modoque o fluxo do fluido não seja obstruído quando se pressionar a junta.

• Lubrifique os parafusos e porcas, substituindo os defeituosos. Todos os parafusose porcas devem ser do mesmo material; e

• Aperte os parafusos na seqüência correta para distribuir a pressão uniformementesobre a junta. Reaperte todos os parafusos após 24 horas para compensarqualquer afrouxamento que possa ter ocorrido. A seqüência de aperto deve seriniciada com um torque de cerca de 1/3 do máximo para o tipo de material,aumentando até o torque final, que deve ser igual para todos os parafusos.

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1.8 Utilização de gaxetas para vedação de hastes de válvulas

A principal função do engachetamento nas hastes das válvulas é evitar vazamentosdo fluido para o espaço exterior.

A escolha da gaxeta apropriada dá-se como a escolha do material da junta.Deve-se levar em conta o tipo de fluido do sistema, a pressão exercida pelo fluido e a suatemperatura. Os catálogos dos fabricantes de gaxeta indicam qual o material maisapropriado para o serviço a ser executado. Devemos sempre consultar a lista de materialantes de iniciar qualquer trabalho, verificando se ele existe em nossos paióis. Caso contrário,utilizar um outro material com características semelhantes, até que possamos substituí-lopelo adequado.

Para que o engachetamento da haste de uma válvula possa ser executado comtécnica, devemos proceder como se segue:

• Fechar a válvula, impedindo que o fluido seja pressionado de encontro aoengachetamento;

• Se necessário, limpar os fios de rosca da sobreposta a fim de permitir que asporcas possam ser desapertadas livremente;

• Lubrificar os fios de rosca com um lubrificante líquido;• Com a chave apropriada, afrouxar as porcas da sobreposta, verificando sempre

se a quantidade de fluido que vaza pela haste não aumenta. Se aumentar, vedemelhor a válvula;

• Caso persista o vazamento, retirar a sobreposta e, com ferramenta apropriada(saca-gaxeta) retirar uma ou mais voltas de gaxetas, substituindo-as por novas;

• Caso não haja vazamento acentuado, retirar todas as voltas de gaxetas, limpara caixa de gaxetas e substituí-las por novas gaxetas, apertando a sobreposta acada volta de gaxeta inserida; e

Sequência de aperto dos parafusos dos flanges

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• O último procedimento, após ter sido colocada a última volta de gaxeta, é apertara sobreposta, observando que ela não deve ficar “enjambrada”, isto é, com umlado mais apertado que o outro. Verificar se a válvula abre e fecha suavemente,sem necessitar muita força para movimentá-la. Execute 10 a 20 ciclos de aberturae fechamento da válvula e reaperte a sobreposta. Havendo vazamento, reapertea sobreposta.

Não esqueça que as gaxetas são instaladas na caixa de gaxetas da válvula cortadasem formato de anéis. Assim sendo, as emendas dos anéis devem ficar a uma distância de90º umas das outras.

É importante saber que algumas gaxetas devem ser lubrificadas antes de seremcolocadas nas hastes das válvulas e outras não. No catálogo do fabricante sãoespecificados os procedimentos a serem seguidos antes de efetuar o serviço.

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2 Instrumentação de controle

Os instrumentos de medição, também conhecidos como instrumentos de controle,têm como finalidade mostrar ao pessoal de serviço na praça de máquinas como estãofuncionando os equipamentos, no que diz respeito a pressão, temperatura, vazão dosfluidos nas redes, nível dos tanques etc. Os condutores, baseando-se nas informaçõesdos instrumentos, terão condições de conduzir bem as instalações e observar as condiçõesanormais de velocidade, pressão e temperatura, entre outras, dos equipamentos instalados.

São instrumentos de medição e controle:• instrumentos de medição de temperatura: termômetros e pirômetros;• instrumentos para medição de pressão: manômetros e vacuômetros;• medidores do volume deslocado de fluidos: oleômetros e hidrômetros; e• medidores de vazão.

Além de conhecer esses instrumentos de medida, é muito importante aprendercomo se faz a medição da altura do líquido em tanques.

2.1 Unidades de medida de temperatura

Os instrumentos de medição de temperatura encontrados a bordo (termômetros epirômetros) apresentam sempre duas unidades de medidas, que são o grau Celsius(também conhecido como Centígrado), representado por “ºC” e o grau Fahrenheit,representado por “ºF”. É mais comum encontrarmos termômetros utilizando o “ºC” comounidade de medida. O “ºF” é unidade inglesa e já não é muito usada. Mas como iremossaber a temperatura em “ºC”, se a unidade do termômetro indicar “ºF”? Não é difícil; paratal, deveremos usar a seguinte fórmula ou consultar uma tabela que poderemos encontrarem livros:

C = 5 (F-32)/9

Isto quer dizer que devemos diminuir 32 da informação que lemos no termômetro,cuja unidade é “ºF” e multiplicarmos o resultado por 5 e, posteriormente, dividirmos por 9.

Exemplo: Suponhamos que o termômetro da rede de água de resfriamento do motoresteja indicando uma temperatura de 176 ºF. Com quantos “ºC” estará essa água?

Como visto acima, deveremos diminuir 32 da temperatura indicada pelo termômetro.Neste caso, 176 – 32 = 144. O resultado deverá ser multiplicado por 5 e dividido por 9.Assim, 144 x 5 = 720 ÷ 9 = 80. Então, a água de resfriamento do motor encontra-se com80ºC.

Vamos refazer os cálculos:

176ºF – 32 = 144144 x 5 = 720720 ÷ 9 = 80°C

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Agora, vamos inverter o raciocínio. Temos um termômetro indicando a temperaturaem “ºC” e a embarcação, por ser de propriedade de ingleses, necessita que registremosos dados de temperatura na unidade inglesa. Assim é necessário converter a temperaturade “ºC” para “ºF”. Não é tão difícil! Usamos para isso a seguinte fórmula:

ºF = 9/5 x ºC + 32 ouºF = 1,8 x ºC + 32

Como exemplo, vejamos o valor em “ºF” de um termômetro marcando 100ºC:

ºF = 9/5 x ºC + 32ºF = 9/5 x 100 + 32

Não esquecer nunca que em matemática a operação de multiplicação deve serfeita antes da operação de soma; assim:

ºF = 9 x 100 = 900 ÷ 5 = 180 + 32 = 212°F

Então, 100 ºC equivalem a 212 º F, ou 100 ºC = 212 º F

Da outra maneira, 100 = ºC x 1,8 + 32 = 180 + 32 = 212 ºF

2.1.1 Termômetros

Os medidores de temperatura podem ser divididos em dois grandes grupos: osistema físico, que se baseia na dilatação de material, e o sistema elétrico, que utilizaeletricidade.

• Sistema físico

O calor faz com que os corpos se dilatem e se contraiam. Para melhor compreensão,daremos o exemplo dos trilhos dos trens, em uma ferrovia; os trilhos são separados empartes, com um pequeno espaço entre elas.

Se observarmos bem, nos dias de verão, esse espaço entre as partes, tende adiminuir; o calor, como dizemos, é muito grande e dilata os trilhos.

De noite, com a sensação de menos calor, o espaço tende novamente a aumentar.Isto é que chamamos de dilatação e contração dos corpos pelo calor.

Seja pela dilatação de uma barra metálica, seja pelo aumento de volume de umlíquido dentro de um recipiente, temos várias formas de medição de temperatura.

Os termômetros que funcionam baseando-se nesse sistema são classificados comode sistema a:

• volume – termômetros de líquido;• pressão – termômetros a pressão de gás ou a tensão de vapor; e• dilatação linear – termômetros bimetálicos.

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• Sistema elétrico

Dependendo do princípio de funcionamento, os termômetros desse sistema podemse classificar em:

• termopares;• termômetros de resistência;• termistores;• termômetros de radiação; e• termômetros ópticos.

Portanto, não existem somente os termômetros tradicionais, que usamos para medira temperatura quando estamos doentes.

Para nós, tripulantes de uma embarcação, os medidores de temperatura maisimportantes são aqueles tradicionais, de líquido, que iremos encontrar muito a bordo.Como exemplo mais familiar de termômetro de líquido há o termômetro de vidro.

Esse termômetro possui um pequeno reservatório, ou bulbo, cheio de um líquido(geralmente mercúrio ou álcool colorido), do qual se deriva uma coluna capilar, comoilustrado na figura abaixo.

O calor faz com que o líquido se dilate e penetre nesse capilar, cuja altura é calibradaem escala de temperatura. Como o mercúrio congela a -38 ºC (menos trinta e oito grausCelsius), a faixa de trabalho desse tipo de termômetro é de -38 ºC até 350 ºC, normalmente.

Os termômetros de álcool podem ser utilizados na faixa entre -100 ºC e 70 ºC.

Os outros tipos de termômetros que se baseiam na dilatação do material não sãotão importantes, no momento, para nosso aprendizado.

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2.1.2 Pirômetro

Para medir altas temperaturas, como nadescarga de gases de motores, usamos umtermômetro adequado, que não se danifica comfacilidade e que chamamos de pirômetro. E l e saparecem de várias formas, mas iremos nos deterprincipalmente nos pirômetros termelétricos outermopares, que fazem parte do tipo de sistemaelétrico, porque são os mais usados nasembarcações.

Poderemos encontrá-los em navios comcaldeiras, para medir os gases da caixa de fumaçada caldeira e também a temperatura dos gases dedescarga dos motores.

Na figura ao lado, podemos observar, oesquema de um pirômetro termelétrico.

Outros tipos de termômetros de sistema elétrico são poucos utilizados a bordo denavios

2.2 Unidades de medida de pressão e suas conversões

As principais unidades de medida de pressão encontradas a bordo das embarcaçõessão:

• bar;• kg/cm2;• mm de Hg (milímetro de mercúrio); e• lb/pol2 ou psi (libra por polegada quadrada).

Como sabemos, pressão é a relação entre uma força e a superfície sobre a qualela atua. Por exemplo: a pressão atmosférica é a pressão devida ao peso do ar sobre umaunidade de área ao nível do mar.

Ela não é fixa. Varia conforme o local, pois o peso do ar atmosférico depende daaltitude e das condições meteorológicas do local. Toda pressão menor do que a pressãoatmosférica é chamada de vácuo.

Nem sempre os manômetros instalados no navio têm o seu mostrador com a mesmaunidade de medida. Vocês encontrarão a maioria indicando “kg/cm2”, mas em algumasembarcações, os instrumentos podem estar indicando a pressão em “bar” ou “psi”. Háinstrumentos que indicam pressão por meio de uma coluna de água ou de mercúrio. Tudoparece meio complicado, mas uma unidade pode ser convertida em outra unidade.

As medidas de pressão vão desde valores muito baixos, que são consideradosvácuo, até milhares de toneladas e podem ser expressas, com segurança, em quaisquerdas seguintes escalas:

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Pela tabela acima, que representa as escalas mais encontradas nos manômetrosexistentes a bordo, podemos medir as pressões dos equipamentos e tubulações em todasas partes da embarcação.

Por exemplo: temos que saber a pressão no sistema de vapor que vai para umabomba. Digamos que o manômetro instalado nos informe a pressão na unidade inglesa(psi). Como nós trabalhamos com o sistema métrico, devemos transformar a informaçãodo manômetro para esse sistema. Assim, digamos que o ponteiro do manômetro indique100 psi. Pela tabela acima, 1 psi corresponde a 0,07031 kg/cm2; então, 100 psi eqüivalema 100 x 0,07031, o que é igual a 7,031 kg/cm2.

2.2.1 Utilização de manômetros e vacuômetros

Como já aprendemos, os manômetros e vacuômetros servem para medir pressões.Em todos os sistemas e equipamentos submetidos a pressão veremos instalado um medidorde pressão. Nas redes de água de circulação, nas de óleo lubrificante e em todas outrasredes encontraremos tais instrumentos de medição.

Em equipamentos tais como as caldeiras, os destiladores, os compressores de are as ampolas de ar comprimido, entre outros, tais instrumentos irão nos ajudar na suacondução. Eles podem ser fixados diretamente na tubulação ou no equipamento ou ter osmostradores (onde ficam indicadas as pressões) em outro local, sendo que, neste caso, apressão que se quer medir é transmitida através de tubo para o mostrador.

Os mais encontrados em embarcações de pequeno porte e em navios são os dotipo mecânico. Existem também os do tipo eletromecânico, elétrico e eletrônico. Os maiscomuns do tipo mecânico são os manômetros de:

• coluna líquida;• diafragma; e• tubo Bourdon.

Destes, o de tubo Bourdon e os de coluna líquida são os mais utilizados. Por estemotivo iremos somente mostrar o funcionamento destes tipos.

Os manômetros de tubo Bourdon podem medir altas pressões, mas também sãoutilizados quando as pressões são muito baixas e até negativas (vácuo). Na prática, essesinstrumentos ficam fixados no local cuja pressão deve ser medida.

mc/gK 2 i.s.paaugáedanuloC

sortemmeCº51oirúcremedanuloC

mmmeCº0aarefsomtA

1 22,41 10,01 5,537 8769,0

13070,0 1 7307,0 17,15 40860,0

19990,0 124,1 1 94,37 7690,0

6953,1 43,91 16,31 001 613,1

2330,1 696,41 43,01 067 1

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Manômetro Bourdon de pressão Manômetro Bourdon composto

Como mostra a figura abaixo, o tubo de Bourdon consta de um tubo metálico emforma elíptica (ou quase elíptica), tendo uma de suas extremidades em contato com afonte de pressão (a pressão que se quer medir) e a outra fechada e ligada a uma hasteque comunica seu movimento a uma alavanca dentada; esta, por sua vez, move-se emtorno de um ponto fixo.

Pela aplicação da pressão na parte interna, o tubo Bourdon tende a tomar a formade um tubo de seção circular e então acontece uma distensão no sentido longitudinal,como mostra a figura e o ponteiro se move por intermédio da alavanca dentada, indicandono mostrador o valor da pressão.

Outro tipo de manômetro utilizado a bordo, principalmente para medição da pressãodo ar de superalimentação dos motores diesel ou da caixa de fumaça das caldeiras, é odo tipo “tubos em U”. Dentro dos tubos são colocados água, mercúrio, álcool etílico eoutros líquidos menos encontrados em tais manômetros de bordo.

Uma tubulação, quase sempre flexível, é fixada num determinado local que sedeseja medir a pressão (por exemplo, no tubulão de ar de superalimentação do motordiesel ou, como chamam alguns, no tubulão de ar de lavagem) sendo a outra parte do

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tubo U aberta para a atmosfera. Vamos encontrar o que designamos por pressão efetiva,relativa ou pressão manométrica, que pode ser positiva ou negativa. Quando negativa,chamamos de vácuo.

Quando os dois tubos do manômetro estão conectados em vasos de pressõesdiferentes, iremos encontrar a diferença de pressão entre eles. É o caso dos resfriadoresde ar dos motores e das caldeiras de recuperação.

Os tubos que formam este tipo de manômetro podem ser de vidro, de plástico ouborracha, mas sempre transparentes a fim de que possamos visualizar o líquido existenteno seu interior.

Os tubos são montados em uma base, graduada em centímetros, quase sempreconfeccionada em madeira, plástico ou material metálico.

2.2.2 Leitura dos manômetros e vacuômetros

Nós já vimos que existem várias unidades para medir pressão.

Para que possamos fazer uma leitura correta do instrumento que estamosobservando, é importante conhecermos muito bem as unidades de medidas acimaapresentadas.

Por exemplo: se estamos lendo um manômetro (instrumento que indica a pressão),devemos primeiramente ver em que unidade a pressão indicada no instrumento está sendoapresentada. Pode ser “kg/cm2” , “atm”, “psi”, etc. Só assim você terá uma avaliação realda pressão a que está submetido o equipamento ou o sistema.

Outra coisa importante é distinguir a escala do instrumento. O que quer dizer isto?Veja bem, entre um número e outro existem pequenas divisões, que são os valoresintermediários entre os dois números. Como exemplo, vejamos:

Um manômetro indica a pressão em “kg/cm2”. Digamos que entre dois númerosexistam 10 traços. Isto significa, por exemplo, que, entre 5 kg/cm2 e 6 kg/cm2 , a diferençaé de 1 kg/cm2 . Assim sendo, se existem 10 traços dividindo 1 kg/cm2 é que entre cadatraço a pressão será de 1÷10 = 0,1 kg/cm2 .

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Se o ponteiro estiver no terceiro traço após o número 5, poderemos ter certeza deque a pressão que está sendo indicada é de 5 + 0,3 = 5,3 kg/cm2 .

Indicação de 5,3 kg/cm2

2.3 Medidas de volume

Quando sondamos tanques de óleo combustível em grandes navios, normalmenteteremos necessidade de recorrer a tabelas que indicam o volume de óleo existente nointerior dos tanques.

Mas, o que é realmente “volume” de um tanque? Sabemos que o volume é oresultado da multiplicação das medidas dos dois lados do tanque por sua altura.Exemplificando, se um tanque tem uma forma retangular, com um lado medindo 1 metro,o outro 3 metros e sua altura corresponde a 2 metros, sabemos que o volume total dotanque é: V = 1m x 2m x 3m = 6m3

Assim sendo, se na medição do tanque exemplificado acima, observamos que elepossui em seu interior 1 m de óleo (a altura do óleo no tanque), poderemos dizer que elearmazena: V = 1m x 3m x 1m = 3m3

Normalmente medimos os tanques com trenasmetálicas (instrumento de medição que iremosestudar no item seguinte) que são calibradas nosistema métrico. Mas nada impede que encontremostrenas metálicas e medidas de volume em outrasunidades. Para que não haja erro em nossos cálculos,torna-se importante saber os fatores de conversãopara as várias unidades de volume. 2 m

3 m

1 m

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Fatores de conversão de volume

No sistema métrico, o metro é a unidade de referência para qualquer medição. Ovolume então deverá ser indicado em m3. Os múltiplos e submúltiplos são:

• km3 = m3 x 10-9

• hm3 = m3 x 10-6

• mm3 = m3 x 10-3

• dm3 = m3 x 103

• cm3 = m3 x 106

• mm3 = m3 x 109

Sabemos também que 1 dm3 corresponde a 1 litro de qualquer produto líquido.Podemos então dizer que, no tanque acima exemplificado, em que encontramos 3m3 deóleo existem: 3m3 = 3.000 dm3 = 3.000 litros de óleo.

Como também podemos encontrar a medição do volume em outras unidades demedidas, é bom aprender os seguintes fatores de conversão, que são os mais usuais navida de bordo:

(*) Para obter conversão inversa, divida ao invés de multiplicar.

Não esqueça: 1 m3 corresponde a 61023,740 polegadas cúbicas e a 35,314667pés cúbicos.

Como exemplo, vejamos:

Um tanque possui 353,1566 pés cúbicos de produto. Quantos litros e quantos metroscúbicos de produto temos no interior do tanque?

Sabemos que 1 litro corresponde a 0,03531566 pés cúbicos. Para transformarmospés cúbicos em litros devemos fazer a operação inversa da tabela, isto é, dividir o valorencontrado em pés cúbicos pelo fator de conversão (0,03531566). Assim, o valorencontrado (353,314667) será igual a 10.000 litros.

ededadinu1racilpitluM)*(roP retboaraP

ortiL

820,000.1 mc 3

1 md 3

820000100,0 m3

001,0 lad

010,0 lh

4971462,0 )AUE(odiuqíloãlag

5579912,0 )sêlgnI(odiuqíloãlag

683800,0 )AUE(lirrab

6011600,0 )sêlgnI(lirrab

66513530,0 ocibúcép

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Volume = 353,1566/0,03531566 = 10.000 litros. Para transformarmos 10.000 litrosem metros cúbicos, devemos saber que 1l = 1 dm3. Se dentro do tanque há 10.000 litros,temos 10.000 dm3; pela tabela, verificamos que 1l corresponde a aproximadamente 0,001m3; portanto, dentro do tanque há o equivalente a 10 m3 de produto.

2.3.1 Medidores de nível

Servem para indicar o nível do líquido no interior do tanques. Eles podem ser devários tipos e são classificados como de medição direta e de medição indireta. Para onosso estudo, mostraremos somente os de medição direta, pois são os que encontraremosno nosso dia-a-dia nas praças de máquinas das embarcações que iremos trabalhar e quesão:

• visores de nível; e• bóias.

Existem também os de contatos elétrodos, que não iremos estudar nesta fase.

• Visores de nível

Existem muitas variedades de visores de nível de vidro que podem ser usados sobvárias condições de trabalho. A dificuldade comum dos visores de nível é o escurecimentodo visor com o tempo de uso; mas, de qualquer maneira, é o tipo mais simples e adequadopara a indicação local de nível. Eles podem ser usados em tanques abertos ou em tanquesfechados, mas não devem ser empregados em tanques com produtos corrosivos, oxidantesou muito viscosos.

Os visores de vidro podem ser encontrados em máquinas de fazer café, tubulõesde água das caldeiras, tanques e outros recipientes. Isto geralmente significa que existealguém alerta para controlar manualmente o nível do líquido dentro dos limites escolhidos.

Em alguns casos é instalada iluminação atrás do visor, de modo a facilitar avisualização do nível. Em tanques, normalmente, é instalada, por trás do visor, uma réguagraduada a fim de sabermos a altura correta do líquido no interior do tanque.

Visor de vidro

nível do líquido

visor de vidro

capa protetorade vidroinvólucrometálico

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• Bóias

É um medidor também muito utilizado em navios mercantes e pequenasembarcações. Podem ser usadas em tanques abertos ou fechados. Na figura abaixo évisto um mecanismo típico de indicação de nível com bóia e fita ou corrente. Tanto podeser usada uma fita ou uma corrente como elemento de ligação entre a bóia e o mecanismoindicador de nível.

Arranjo típico de um mecanismo de indicação de nível com bóia e fita ou corrente.

As bóias podem ter qualquer forma: redonda, cilíndrica ou uma combinação dasduas. Também podem ser de vários tamanhos, dependendo do volume do tanque no qualelas são usadas. Elas devem ser construídas de tal forma que flutuem no líquido em queestarão atuando.

Na maioria dos indicadores de correntes, estas são engatadas em uma roda dentadaque gira o eixo. Nos indicadores de fita (ou cabo) esta é enrolada em um tambor que fazgirar o eixo. Deve-se usar um contrapeso que mantenha tensa a corrente ou fita à medidaque a bóia sobe e desce com o nível do produto.

Com seu progresso profissional e, conseqüentemente, o aprofundamento nosestudos acerca dos equipamentos instalados nas embarcações, você irá observar queexistem muitos outros tipos de indicadores de nível de tanques ou equipamentos. Nasembarcações mais modernas, você poderá sentir mais facilmente isto que estamosafirmando; mas, para o nosso grau de conhecimento, é fundamental que conheçamosbem esses dois tipos.

contra-pesocorrenteou fita

escala

bóia

líquido

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mc84,03=m8403,0=)ép1(tf1

mc45,2=m4520,0=)adagelop1(”1

)sadagelop(”7393,0=mc1

)sép(tf8230,0=mc1

2.3.2 Leitura de medidores de nível

Para que possamos fazer a conversão das medidas encontradas nos indicadoresde nível, é necessário conhecer a seguinte tabela de equivalência entre o sistema inglêse o sistema métrico. Assim:

Em embarcações brasileiras normalmente iremos encontrar as medidas no sistemamétrico, em navios estrangeiros, poderemos encontrar alguns indicadores de nível nosistema inglês. Assim sendo, é importante que saibamos interpretar a medida que estamoslendo.

Por exemplo: o indicador de nível de um tanque de óleo combustível mostra queele tem 120” (cento e vinte polegadas) de líquido em seu interior. Como não somos inglesese não temos prática de trabalho com essa unidade, deveremos multiplicar 120 por 0,0254e encontraremos a medida em metros.

120 x 0,0254 = 3,048 m

Para calcular em centímetros é só multiplicar por 100, o que dará:

3,048 x 100 = 304,8 cm

Como você sabe também que 1” = 2,54 cm, então, 120” = 120 x 2,54= 304,8 cm.Assim, o tanque tem 304,8 cm de óleo no seu interior.

Se o indicador nos mostra que o tanque está com 250 cm de óleo e quisermossaber quanto de óleo temos dentro do tanque na unidade inglesa (polegadas), fazemos oseguinte cálculo:

1 cm = 0,3937”250 cm = 250 x 0,3937 = 98,425”

Com o aprofundamento de nossos estudos iremos encontrar outros tipos demedidores de nível, utilizados principalmente em navios petroleiros.

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2.4 Unidades de medida de vazão e conversões de unidades

Vamos inicialmente relembrar o conceito de “vazão”:

Vazão é a quantidade volumétrica do fluxo de um fluido em relação ao tempo.

A vazão volumétrica é expressa em unidades tais como metros cúbicos/hora, litros/minuto, galão (EUA)/hora, galão (Ing)/ hora, pé cúbico/hora, etc.

Existe também o que conhecemos como vazão gravimétrica, que é o resultado damultiplicação do valor encontrado na medição da vazão volumétrica pela densidade doproduto. As unidades empregadas são toneladas/hora ou quilogramas/minuto, entre outras.

Estes conceitos referem-se somente a fluidos líquidos. Para vapores e gases seránecessário aprofundar o estudo, o que não faremos neste manual.

A medição de vazão é a única que deve ser feita com o fluido em movimento, aopasso que todas as outras medições podem ser efetuadas em fluidos no estado estático.

Mas, quais são as unidades de vazão mais empregadas a bordo? A tabela abaixo,além de indicá-las, nos dará condições de efetuar as conversões necessárias quando denosso trabalho.

Tabela para conversão de unidade de vazão

:ededadinu1racilpitluM roP retboaraP

)nim/l(otunim/ortiL

00,06 )h/l(aroh/ortiL

666610,0 )s/l(odnuges/ortiL

66513530,0 otunim/ocibúcéP

23058,51 aroh/)AUE(oãlaG

41891,31 aroh/).gnI(oãlaG

nim/ocibúcorteM

279,999 nim/L

1271,462.nim/)AUE(oãlaG

4969,912 nim/)gnI(oãlaG

aroh/ocibúcorteM8204,4 .nim/)AUE(oãlaG

4975885,0 .nim/ocibúcéP

otunim/)AUE(oãlaG421,722 m/L

1722,0 h/3m

otunim/)lgnI(oãlaG8467,272 m/L

750,27 aroh)AUE(oãlaG

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Assim, se você encontra nos apontamentos de bordo que o motor consumiu 320m3 /min de óleo e quiser saber quantos l/min ele consumiu, o que deve fazer? É fácil!Entrando na tabela vamos encontrar a seguinte correlação;

1 m3 /min x 999,972 = 999,972 l/min

Como sabemos que o motor gastou 320 m3 /min, teremos:

320 x 999,972 = 319991,04 l/min

Se você fosse obrigado a enviar este consumo para o armador em galão (EUA) xhora, o que faria? É só consultar a tabela e verificar que:

1l/min x 15,85032 = 15,85032 galão (EUA) x hora.

Como o motor gastou 319991,04 l/min, teremos então um consumo em galão (EUA)x hora de:

319991,04 x 15,85032 = 5071960,3 galão (EUA) x hora.

Assim, com o auxílio da tabela mostrada ou de outras tabelas com maior númerode unidades, você terá condições de calcular as quantidades de fluido que passam pelosmedidores de fluxo existentes em seu navio.

2.4.1 Utilização e leitura de medidores de vazão

Sabemos que nos navios, o transporte dos fluidos (água potável, do mar, óleocombustível, lubrificante, etc.) faz-se através de tubulações. Em alguns casos, como nodo óleo combustível que alimenta os motores diesel e as caldeiras, bem como a águaproduzida pelo grupo destilatório, é importante sabermos a quantidade correta destesfluidos que passam pelas redes em um determinado tempo, para calcularmos o consumode óleo combustível e verificarmos se ele está sendo bem aproveitado ou, no caso dogrupo destilatório, se ele está produzindo a quantidade de água para o qual foi projetado.

Assim sendo, são instalados nos sistemas de óleo combustível, da água produzidapelo grupo destilatório e em qualquer outro sistema de fluidos, o que se denominou demedidores de vazão.

Na verdade, esses medidores marcam somente o volume deslocado através dosistema, não indicando o tempo em que foi calculado o volume. Assim sendo, deveríamosnomear tais medidores de medidores de volume deslocado. Para saber realmente avazão do líquido que flui naquele sistema, deve-se anotar o valor indicado no medidor emtempos determinados (de hora em hora, de 5 em 5 minutos, após 24 horas, etc).

Existem três tipos diferentes de medidores de vazão, que são: diretos, indiretos eespeciais.

Como estamos direcionando nosso estudo para os sistemas de bordo dos nossosnavios, vamos estudar os hidrômetros e oleômetros, que fazem parte do grupo de medidoresde sistema direto, volumétricos e do tipo de disco nutante.

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Nesse tipo de medidor, certo volume de líquido é deslocado (por bomba ou porgravidade) continuamente. Tal líquido passa através de um disco, cujo centro é uma esfera,como mostra a próxima figura abaixo.

O número de rotações do disco é contado por meio de uma série de engrenagense indica a quantidade de líquido deslocada da entrada para a saída do instrumento.

Na parte superior do instrumento o mostrador registra a quantidade de líquido quefoi deslocada até aquele momento, por meio de indicações por ponteiros, em escalasdefinidas ou por indicação direta, por meio de números.

Assim, para sabermos a quantidade de fluido que passou naquela seção de redeem um determinado tempo (vazão), é importante que anotemos a indicação do mostradordo aparelho e, após determinado tempo, anotarmos novamente. A diferença entre asduas medições será o volume de líquido que passou naquele aparelho durante o intervalode tempo considerado.

Como exemplo, vejamos. O grupo destilatório estava produzindo água destilada.Às 10:00h o hidrômetro, que é o medidor instalado na descarga da bomba de água destilada,indicava o seguinte valor: 2.678 m3. As 10:30h o mostrador do hidrômetro indicava 2.686m3. Será difícil calcular a vazão da água destilada? Achamos que não! Vejamos:

• Primeira leitura do hidrômetro = 2678• Segunda leitura do hidrômetro = 2686• Diferença de tempo entre as duas leituras = 30 minutos

Assim, podemos dizer que a vazão foi:• Diferença entre as duas leituras: 2686-2678 = 8 m3 .• Tempo despendido entre as duas leituras = 30 min.

Então o grupo destilatório produziu 8 m3 /30 min. A vazão foi 8 m3 /30 min. Sequisermos, podemos dizer que ela foi aproximadamente de 0,27 m3/min e também quepodemos projetar uma vazão de 16 m3/h.

Devemos ter em mente que os instrumentos instalados nas embarcações podemdiferir um do outro e é importante que consultemos sempre o manual do fabricante paramelhor conhecimento.

Medidor de vazão tipo disco nutante

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3 Lubrificacão

3.1 Conceito de atrito e lubrificação

Pegue duas pedras e faça movimentos rápidos uma sob a outra. Em pouco tempoas duas pedras ficarão mais quentes e, se os movimentos continuarem e você encostarnelas um pedaço de papel, ele irá pegar fogo. Este processo de combustão já eraempregado pelos índios na Idade Média.

Mas, por que a temperatura aumenta e como chamamos a reação existente entreas duas partes? É fácil responder! A temperatura aumenta porque está havendo umavibração maior das moléculas que formam as partes que se tocam. A reação que ocorre éo que chamamos de atrito.

Então, atrito é o encontro das superfícies de dois corpos e que provoca um aumentode temperatura neles.

Em uma máquina, várias peças são móveis e trabalham juntas uma das outras oujuntas a peças fixas. Imagine o que ocorreria se elas trabalhassem se atritando. É fácilresponder: essa máquina, em pouco tempo, iria ter seu trabalho interrompido porque aspartes iriam se fundir, pelo aumento de temperatura que estariam provocando.

Assim, o atrito entre dois corpos pode ser benéfico, mas na maioria dos casos, eespecialmente nos equipamentos, ele é muito prejudicial.

Para evitar ou reduzir o atrito entre peças de máquinas, utilizamos substânciasfluidas especiais e que chamamos de lubrificantes.

Conceito de atrito

Esses lubrificantes formam uma película entre as partes que tendem a se atritar,impedem o contato direto entre elas, provocam a redução do calor gerado e,consequentemente, diminuem o desgaste do material das peças. Isso é o que chamamosde lubrificação.

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Então, recapitulando, temos o atrito quando dois corpos, sólidos, líquidos ou gasosos,em movimento, se tocam entre si. O atrito provoca um aumento de temperatura nos corpose este aumento pode ser prejudicial. Para evitar que haja atrito, temos que colocar algumasubstância fluida entre as partes que se atritam e estas substâncias são chamadas delubrificantes.

Lubrificação é, portanto, a utilização de substâncias fluidas especiais a quechamamos de lubrificantes para evitar ou reduzir o atrito entre peças de máquinas.

3.2 Principais características dos óleos lubrificantes

Sabemos que a principal função de um óleo lubrificante é a formação de uma películaque possa impedir o contato direto entre duas superfícies. Com isso o atrito é reduzido aníveis mínimos quando comparado ao contato direto, exigindo uma menor força e evitandoo desgaste dos corpos.

Qualquer tipo de atrito produz calor que, entre outros inconvenientes, representauma perda direta de energia. Assim, os mancais dos motores e todas as outras partesmóveis deles, inclusive engrenagens e transmissões, geram igualmente quantidadesapreciáveis de calor. As temperaturas de todos esses componentes têm de ser mantidasem níveis aceitáveis e seguros. O lubrificante serve não só como agente lubrificador mascomo dissipador de calor.

Para que usemos óleos lubrificantes corretos nos equipamentos é importante saberda existência de uma carta de lubrificantes, que é a relação dos agentes de lubrificação(óleos ou graxas) para todos os equipamentos instalados a bordo do navio.

Mas, como os agentes lubrificantes são selecionados? Os fabricantes devemconhecer as principais propriedades de cada óleo e assim, indicá-los para cada serviço.

E quais são as tais propriedades? As principais são: viscosidade, densidade, pontode fluidez e ponto de fulgor e iremos estudá-las nesta parte do curso.

3.2.1 Viscosidade

Isaac Newton definiu viscosidade nos seguintes termos: “Viscosidade é a maior oumenor resistência oposta ao escoamento recíproco”. Levando-se em consideração estadefinição com relação a um fluido, podemos dizer que “viscosidade é a maior ou menorresistência oposta ao cisalhamento de um fluido”.

Quando se aquece um fluido, usualmente sua viscosidade cresce, ele se tornamais móvel, oferece menor resistência ao movimento. Ao ser resfriado, ao contrário, elese encorpa, torna-se mais viscoso. Ele se torna mais viscoso de qualquer forma

Logo, observou-se que, de acordo com a natureza do petróleo e sua origem(parafínico, naftênico ou aromático), este fenômeno ocorria em intensidade diferente, ouseja, a alteração da viscosidade para uma mesma diferença de temperatura, era maiornum tipo do que nos outros.

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Estabeleceu-se, então, um critério numérico para medir ou representar a intensidadedesta variação e este número chamou-se índice de viscosidade. A viscosidade de umóleo lubrificante é praticamente independente da pressão, dependendo somente datemperatura.

A determinação da viscosidade é um dos itens mais importantes no controle deóleos usados. Assim, como a viscosidade é uma das características mais importantes naseleção do lubrificante adequado para determinado equipamento, a variação dela durantea utilização do lubrificante é muito crítica e variações tanto para mais, como paramenos, irão comprometer seriamente a lubrificação.

A viscosidade de qualquer fluido é determinada por métodos internacionais deanálise, com normas seguidas rigorosamente.

Os fatores mais comuns, que afetam a viscosidade são:• diluição por combustível;• água emulsionada;• sólidos em suspensão; e• produtos de oxidação (gomas e resinas).

O primeiro fator provoca a queda da viscosidade e os outros três provocam oespessamento do óleo.

A unidade de viscosidade mais encontrada é o SSU (Segundo Saybolt Universal),que é a mais utilizada na indústria e corresponde ao tempo, em segundos, que leva ofluido, em condições controladas de temperatura, a escoar um volume de 60 cm3 atravésde um orifício padrão.

Para fluidos de viscosidade elevada (acima de 250 SSU), é usada a viscosidadeSSF (Segundos Saybolt Furol) que corresponde à medida pelo mesmo processo SSU, sóque o orifício padrão tem um diâmetro maior.

Os óleos lubrificantes são chamados monoviscosos quando se enquadram em umúnico item da especificação SAE (Society of Automotive Engineers). Como exemplopodemos citar os óleo classificados com 10W, onde W advém da palavra “winter”, inglesa,que, traduzida, significa inverno.

Já os óleos multiviscosos ou multigrau foram criados com a função de tornar ofuncionamento do motor mais eficiente a baixas temperaturas sem prejudicá-lo emtemperaturas altas. Como exemplo podemos citar os óleos lubrificantes classificados como20W/40

A SAE classifica os óleos lubrificantes para motores de combustão interna e caixasde engrenagens unicamente pela viscosidade, não levando em consideração os requisitosde desempenho necessários ao óleo, como faz a API (American Petroleum Institute).

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3.2.2 Densidade

Dizemos que densidade de uma determinada substância é a razão de sua massaespecífica e a massa específica de uma substância de referência em condições padrão.Para substâncias na fase líquida ou sólida, a substância de referência é a água. Parasubstâncias na fase gasosa, a substância de referência é o ar.

Os três valores padrão de temperatura, para a água como substância de referência,são:

• 4º C – Temperatura em que a água apresenta maior peso específico.• 15ºC (59ºF) – Temperatura usada como padrão pelo API (American Petroleum

Institute); e• 20ºC (68ºF) – Temperatura recomendada pela ISO (International Organization for

Standardization).

Tradicionalmente, contudo, a temperatura de 60ºF tem sido consagrada nos cálculosde densidade e será o valor que adotaremos. A diferença do peso específico da água a60ºF e a 59ºF é desprezível para os cálculos de engenharia.

Freqüentemente menciona-se em especificações ou análises de óleos lubrificantesuma unidade de densidade designada por grau API. Com rigor, a densidade não possuiunidade. Ela é expressa por um número abstrato. Ora, os lubrificantes por serem maisleves do que a água, possuem densidades inferiores a 1. Isto, provavelmente, pareceuincômodo aos técnicos do API, que inventaram o artifício de uma escala na qual a densidadeda água passou a ser 10, e a dos líquidos mais leves, números maiores que 10. A densidadeem graus API do petróleo é dada pela fórmula:

ºAPI = 141,5 - 131,5d 60/60

Onde d 60/60 é a densidade do petróleo a 60ºF referido à massa específica daágua à temperatura também, de 60ºF.

Então, um óleo com 33ºAPI tem d 60/60 de 0,86.

Portanto, na realidade, grau API, é uma escala convencional, função matemáticada densidade relativa.

A única vantagem de se conhecer a densidade, ou melhor, a massa específica ouo peso específico (numericamente iguais), é tornar possível a conversão de volume empeso (na realidade, massa) ou vice-versa, necessária nos cálculos de fretes e conferênciasde recebimento.

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Apresentamos, a seguir, tabela com a equivalência entre graus API e densidades.

3.2.3 Ponto de fluidez

O ponto de fluidez, também chamado de gota ou ponto de congelação, vem a ser atemperatura mínima na qual o óleo ainda flui. Esta temperatura é determinada de acordocom o padrão D97-47 da ASTM, por meio de resfriamentos sucessivos de amostra deóleo colocada em um frasco de vidro. A intervalos de 5 em 5ºF, verifica-se se o óleo aindaé capaz de fluir. Por isso, o pondo de fluidez , expresso em ºF, é sempre múltiplo de 5.

É normal uma variação de 5ºF em ensaios realizados rigorosamente de acordo comas normas ASTM, do mesmo óleo, no mesmo laboratório.

Em serviço, o resfriamento do óleo lubrificante é muito lento e também as pressõessão elevadas, especialmente nos sistemas circulatórios, de maneira que um óleo podeainda fluir a temperaturas mais baixas que o ponto de fluidez.

Como sabemos que o ponto de fluidez dos óleos lubrificantes fica muito abaixo de0ºC, não devemos nos preocupar muito com os óleos lubrificantes armazenados nas praçasde máquinas de navios. O mais importante é durante a estocagem dos lubrificantes forada praça de máquinas, quer em tambores, baldes, latas ou tanque externos, quando onavio navegar em regiões cuja temperatura do ar esteja muito abaixo de 0ºC.

IPA edadisneD IPA edadisneD IPA edadiseD

01 000,1 72 398,0 54 608,0

11 399,0 82 788,0 64 208,0

21 689,0 92 288,0 74 797,0

31 979,0 03 678,0 84 397,0

41 279,0 13 178,0 94 887,0

51 669,0 23 568,0 05 487,0

61 959,0 33 068,0 15 087,0

71 359,0 43 558,0 25 577,0

81 749,0 53 058,0 35 177,0

91 049,0 73 548,0 45 767,0

02 439,0 83 048,0 55 367,0

12 829,0 93 538,0 65 957,0

22 229,0 04 038,0 75 557,0

32 619,0 14 528,0 85 157,0

42 019,0 24 028,0 95 747,0

52 409,0 34 618,0 06 347,0

62 898,0 44 118,0 16 937,0

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Outra grande importância de sabermos o ponto de fluidez de um óleo lubrificante équando de sua utilização nos sistemas frigoríficos.

3.2.4 Ponto de fulgor

Por definição, é a temperatura na qual o lubrificante, nas condições específicas deteste, emite determinada quantidade de vapor, tal que, a presença de uma chama provocaum fulgor (flash) em razão da queima desses vapores.

O ponto de fulgor está diretamente ligado à volatilidade do óleo lubrificante e oshidrocarbonetos mais leves presentes no óleo é que comandam o seu valor.

A variação do ponto de fulgor vai nos indicar modificações no lubrificante usado.Seu aumento está quase sempre ligado a perda de frações leves do óleo, o que não émuito freqüente. Sua diminuição indica a contaminação do óleo por produtos leves quepodem ter origem externa ao óleo (por exemplo, diluição do óleo lubrificante em motoresde combustão interna, por resíduos de combustível não queimado).

A queda do ponto de fulgor, isto é, a diluição do óleo lubrificante por hidrocarbonetosmais voláteis, traz sempre como conseqüência a queda da viscosidade. A determinaçãodo ponto de fulgor em óleos usados, é feita normalmente pelo método ASTM D-93, isto é,ponto de fulgor medido através do método Pensky-Martens, obtido em vaso fechado.

É preciso distinguir-se o ponto de fulgor do ponto de combustão, que vem a ser atemperatura na qual os vapores de óleo se queimam de modo contínuo, durante um mínimode 5 segundos, de acordo com o ensaio ASTMD 92-52.

Normalmente, o ponto de combustão é de 22 a 28º C acima do ponto de fulgor.

O conhecimento do ponto de fulgor permite avaliar as temperaturas de serviçosque um óleo lubrificante pode suportar com absoluta segurança. Óleos com ponto defulgor inferior a 150º C não devem ser empregados para fins de lubrificação.

3.3 Tipos de lubrificantes utilizados a bordo

Sabemos que todos os equipamentos instalados a bordo e que possuem partesmóveis necessitam de lubrificação. Como citamos acima, a carta de lubrificação, fornecidapela empresa armadora da embarcação é que nos dirá se determinado equipamento usaóleo lubrificante ou graxa para lubrificar seus mancais ou correntes.

Assim não será muito difícil fazer uma troca de óleo lubrificante de determinadoequipamento ou escolher a graxa que devemos usar para o cabo de aço, por exemplo, deum equipamento do convés.

É norma seguir sempre o produto indicado na carta de lubrificação; mas, como sãoescolhidos os tipos de lubrificantes para os equipamentos? Vejamos.

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As principais propriedades para a escolha do tipo de lubrificante para mancais são:a viscosidade (ou a consistência), a transferência de calor, a vedação e a capacidade deser bombeado. Portanto, devemos ter em mente que:

a) o óleo tem uma mobilidade maior que a graxa e, portanto, transfere calor muitomais facilmente. As graxas são limitadas normalmente a situações em que ocalor gerado pelo atrito em mancais é relativamente baixo, como nos casos demancais planos de baixa rotação e de mancais de rolamento até média velocidade,ou seja, onde o calor não tem de ser necessariamente retirado do equipamento.

b) a capacidade de bombeamento do óleo é bem maior do que a da graxa. A quedade pressão ao longo de tubulações é bem menor quando se usa óleo;

c) o uso de graxas em ambiente de muita poeira é vantajoso, pois ela age comovedante nas extremidades do mancal. Em mancais de rolamento, é absolutamentenecessário que não haja contaminação por poeira.

d) em equipamentos de uso esporádico, a lubrificação a óleo de mancais podecausar problemas de vazamento e, quando do início do funcionamento, podehaver quantidade insuficiente para uma lubrificação ideal. Nestes casos a graxaoferece maior proteção

.e) quanto maior a carga, maior a preferência pelas graxas em virtude de sua maior

capacidade de manutenção da película lubrificante. Óleos com aditivos deextrema-pressão também podem ser usados nestes casos.

Para cada equipamento devemos utilizar o tipo indicado de lubrificante, de acordocom a carta de lubrificação do navio. Porém, num único equipamento podem ser usadostipos diferentes de lubrificantes. Como exemplo podemos citar o motor propulsor. Neleencontraremos um tipo de óleo lubrificante para lubrificar os mancais (fixos, móveis e decruzeta), um outro tipo de óleo lubrificante para a lubrificação das camisas, outro para alubrificação dos mancais das turbinas de ar de superalimentação e algum outro porventuraindicado para outra parte do motor. Quanto a graxas, elas são usadas nas válvulas de arde partida e nos diversos outros pontos que possuem mancais externos, sem o uso deóleo lubrificante.

Neste estudo não iremos indicar os tipos de lubrificantes usados especificamentenos mancais, correntes, cabos de aço, motores elétricos, bombas, nos sistemas derefrigeração e nos motores em geral, porque existem indicações fornecidas pelo armadorpara o tipo correto de lubrificante que deve ser utilizado em cada equipamento instalado abordo do navio que você irá tripular.

3.4 Pricipais métodos de lubrificação

A primeira coisa que se deve fazer ao pensar em lubrificar um equipamento é saberque tipo de lubrificante o fabricante do equipamento manda usar. Para isso é só consultara “carta de lubrificação”.

Em pequenas embarcações, com poucos equipamentos instalados, é fácil descobriro tipo de lubrificante a ser usado, consultando as anotações existentes na embarcação.

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Nos grandes navios, com dezenas de equipamentos a serem lubrificados, existemanotações feitas por tripulantes, mas é na carta de lubrificação que saberemos o tipocerto de graxa ou óleo lubrificante que devemos usar, com o nome do fabricante e doproduto. Nunca use um produto diferente daquele recomendado pelo fabricante doequipamento!

• Lubrificação manual

É bastante simples e restrita a poucos pontos de lubrificação em uma embarcação.Usa-se um recipiente denominado almotolia que pode conter 1 litro ou menos de óleolubrificante.

• Lubrificação por meio de copo com agulha ou vareta

Nesse método de lubrificação, há uma agulha ou vareta metálica que passa por umorifício situado na base do copo.Esta agulha ou vareta repousasobre o eixo que, quando emrotação, imprime um movimentoalternativo, fazendo com queuma quantidade de ó leolubrificante desça entre o furo ea agulha ou vareta. Assim,sempre que o eixo semovimentar, haverá ó leolubrificando no moente. Estedispositivo, devido à pequenafolga entre a agulha e o furo docopo, só pode ser empregadopara óleos de baixa viscosidade;

mancaleixo

varetacopo comóleo

orifício

mancal

eixo

almotolia

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• Lubrificação por meio de copo com torcida ou mecha

O funcionamento baseia-se no princípio da ação capilar da torcida sobre o óleo. Osfios da torcida, por serem muito finos (capilares), encharcam-se de óleo. O óleo de menorviscosidade passa, então, mais rapidamente do copo para o mancal.

• Lubrificação por meio de copo conta-gotas

Neste sistema o lubrificante fica depositado num copo situado na parte superior domancal. O fluxo de óleo é regulado pela posição de uma haste colocada dentro do copo.

Este dispositivo apresenta a vantagem de se poder regular a quantidade de óleoaplicada sobre o equipamento ou mancal. É o tipo de copo mais encontrado na lubrificaçãoindustrial.

• Lubrificação por anel

É extremamente utilizado, pois o óleo lubrificante permanece em uso durante muitotempo e fica depositado em um reservatório abaixo do eixo, no mancal. Em volta domoente repousa um anel de diâmetro maior que o eixo. A parte inferior do anel está

mecha

óleo

copo

conta-gotas

óleocopo

haste

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mergulhada no óleo existente no reservatório. Quando o eixo gira, o anel gira também e olubrificante é arrastado por ele e levado para o mancal. O óleo lubrificante deve sersuficientemente fino para proporcionar o livre movimento do anel. Em caso de óleos maisviscosos deve-se usar uma corrente em substituição ao anel.

• Lubrificação por colar

Este método é muito parecido com o anterior (por anel). O óleo transportado pelocolar, em virtude da rotação do eixo, vai até o mancal através de tubulações. Este sistemaé empregado para mancais com eixos de maior rotação ou quando se exigem óleos tãoviscosos que não permitem o livre movimento de um anel.

• Lubrificação por banho de óleo

É mais usado nos mancais verticais. Neste caso oconjunto moente-mancal está mergulhado em óleo. Pode-seusar, entretanto, o banho de óleo em mancais de rolamentoem eixos horizontais. Nestes, o óleo não atinge o moente,ficando mergulhada apenas uma parte do rolamento. Osbanhos de óleo também podem ser aplicados nos mancais deescora e nas caixas de engrenagens; as partes inferiores dasengrenagens mergulham no óleo, este adere aos dentes e ésalpicado para os mancais e outras partes da caixa;

óleo

reservatório

anel

eixosapatasde escora

óleo

óleo

colar

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• Lubrificação por salpico ou borrifo

Neste sistema, o lubrificante está armazenado em um depósito ou cárter, de ondeé borrifado por meio de uma ou mais peças móveis fixadas ao eixo ou conectora damáquina. Todas as vezes que esta peça passa pelo cárter, toca no óleo, jogando-o paracima. Quando em velocidade elevada o óleo fica muito pulverizado, isto é, divide-se empartículas mínimas. Assim, ele atinge todas as partes móveis, efetuando uma boalubrificação. Este tipo de lubrificação é muito comum em pequenos motores. Em motoresde maior porte ele serve de complemento ao sistema de lubrificação sob pressão, fazendoa lubrificação das camisas de cilindro e outras partes.

• Lubrificação por gravidade

Neste sistema, o óleo desce de um tanque instalado acima do equipamento a serlubrificado, por meio da força da gravidade, caindo sob as partes a serem lubrificadas.

cárter

mancal de rolamento

óleo

manivela

eixo

mancal de rolamento

depósito de óleosaída da graxa

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Após efetuar seu trabalho, o óleo cai em um espaço que podemos chamar depoceto e daí retorna para o tanque que normalmente chamamos de tanque de gravidade,pela ação de uma bomba.

É um sistema muito usado, ainda hoje, para os turbocompressores dos motorespropulsores dos navios.

• Lubrificação por bombas múltiplas e lubrificadores mecânicos

É um processo em que o aparelho lubrificador fica montado na própria máquina e épor ela acionado. Consta de uma caixa que serve de depósito para o lubrificador e de umou mais êmbolos que funcionam como uma bomba. O óleo é transportado para as partesque devem ser lubrificadas através de tubulações, o que pode ser observado através devisores. A quantidade de óleo fornecida por cada êmbolo pode ser regulada por meio deparafusos de regulagem, que aumentam ou diminuem o fluxo do óleo.

• Lubrificação forçada por bomba

É o método de lubrificação em que uma bomba, acoplada ou não ao equipamento,aspira e comprime o óleo. É o método que usamos para lubrificar as partes móveis degrandes motores de navios (motores alternadores e motores propulsores). O óleo ficaarmazenado em um tanque (cárter ou poceto), é aspirado pela bomba e descarregado,através de tubulação para as partes a serem lubrificadas. Após a lubrificação, o óleoretorna para o cárter ou poceto, através de tubulação e volta a ser utilizado. A pressão doóleo, neste sistema, é sempre elevada.

• Lubrificação a graxa

A graxa é usada como substitutivo ao óleo lubrificante. Em alguns casos, énecessário manter o lubrificante sob a parte que se quer lubrificar, o que faz com que nãopossamos utilizar o lubrificante líquido (óleo lubrificante). Nesse caso, o método de aplicaçãoda graxa é, geralmente, através de copos com graxa, como mostrado na figura a seguir.

entrada de óleo

depósitode óleo

bombade óleo saída de óleo

eixo

capa domancal

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pinos lubrificadores

Bomba de pressão

Em certos casos, especialmente em máquinas de alta rotação, a graxa é aplicadapor meio de bombas ou pistolas de pressão, através de pinos lubrificadores, maisconhecidos como graxeiros. As figuras abaixo mostram as bombas e os graxeiros.

3.5 Cuidados especiais no armazenamento e manuseio de lubrificantes

Os lubrificantes, quer sejam eles líquidos (óleos) ou graxas, devem ser mantidossem qualquer impureza. A armazenagem dos produtos deve ser bem feita a fim de quenão haja contaminação deles com elementos estranhos, o que poderia torná-los imprópriospara o uso. Por isso, citaremos algumas técnicas de armazenagem dos lubrificantes e,quando eles forem utilizados num sistema fechado de lubrificação, a técnica de purificaçãoe clarificação do óleo lubrificante.

haste doparafuso

parafuso

graxa

reguladorhaste

mola

êmbolograxa

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3.5.1 Armazenamento dos lubrificantes

O agente lubrificante pode ser líquido, graxa ou até mesmo sólido. Como a bordode nossas embarcações usamos quase que totalmente os lubrificantes líquidos e graxas,explicaremos o processo de armazenagem destes dois tipos.

Nas pequenas embarcações, a quantidade de óleo ou graxa que recebemos paraguardar é muito pequena em relação a uma grande embarcação; assim sendo, é maisfácil estocar os lubrificantes em uma pequena embarcação, mas os métodos são osmesmos.

Quer seja numa embarcação pequena, quer seja num grande navio, os cuidadoscom os lubrificantes são os mesmos.

Sabemos que os lubrificantes têm alguns inimigos e, entre eles, os mais importantessão a água e as impurezas vindas pelo ar. Assim, quando o recebermos, seja ele líquidoou graxa, devemos observar técnicas corretas de armazenagem.

Normalmente, em grandes embarcações, o óleo lubrificante é recebido em tamboresou a granel, isto é, quando a quantidade de óleo é muito grande (milhares de litros),recebemos o óleo lubrificante bombeado de uma embarcação diretamente nos tanquesde armazenagem do navio.

Quanto ao óleo em tambores, estes devem ser verificados e devolvidos, caso estejamoxidados (enferrujados) ou furados. Após o recebimento, devemos posicioná-los em umlocal fechado a fim de evitar que sejam molhados pela chuva ou afetados pela maresia.

Caso isto não seja possível, transferir o óleo, assim que possível, para os tanquespróprios para aquele tipo de óleo, existentes na praça de máquinas. Nunca esquecer queem grandes navios temos muitos tipos de óleo lubrificante e, assim sendo, vários tanquesde armazenagem. Nunca se deve misturar óleos de diferentes tipos.

Quando recebemos óleo lubrificante a granel, o principal cuidado é quanto à tomadade recebimento que iremos usar. Nos navios os dois óleos que embarcam em grandesquantidades são os que lubrificam o motor propulsor. Um é usado para o poceto do motore o outro para as camisas do motor. São dois tipos diferentes de óleo. Assim sendo, sãodois tanques separados para recebê-los.

No convés do navio existem tomadas diferentes de recebimento, que devem exibirplacas indicativas do tanque de armazenagem que irão abastecer.

O óleo vem da barcaça ou de outro navio através de mangotes de borracha quesão fixados nas tomadas. Através da rede de recebimento, o óleo é transportado para otanque de armazenagem. Cada tanque tem sua própria rede de recebimento e sua própriatomada. O perigo é colocar o mangote na tomada errada, colocando o óleo do cárter, porexemplo, no tanque de óleo de lubrificação das camisas.

Estando os óleos armazenados nos tanques, é necessário cuidado para que nãohaja penetração de água pelas tomadas de recebimento, pelas redes ou por qualqueroutra parte do tanque de armazenagem. Assim feito o óleo armazenado estará em condiçõesnormais de uso.

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As graxas vêm para bordo em baldes com capacidade, quase sempre, de 20 quilos.Devem ser estocadas em locais não muito quentes, evitando-se o espaço existente napraça de caldeiras, perto dos tanques de óleo aquecidos ou na praça de purificadores. Aalta temperatura é inimiga da graxa, quando armazenada.

Devemos, também, ter o cuidado de vedar muito bem o balde do qual foi retiradapequena quantidade de graxa para uso. Se o balde ficar aberto, estaremos permitindo aentrada de impurezas em seu interior, o que prejudicará a qualidade do produto.

Devemos ter ainda especial cuidado em não misturar dois tipos de graxa. Cadauma tem seu próprio uso. As vezes elas se parecem fisicamente, mas têm propriedadesdiferentes. Na carta de lubrificação poderemos encontrar todos os tipos de graxa quedevem ser usados na nossa embarcação.

3.5.2 Emulsão

O óleo lubrificante não se deteriora repentinamente. A perda de suas propriedadese o aparecimento de contaminantes se processa bem devagar. Dependendo do tipo deserviço e da remoção das substâncias contaminantes do óleo, o lubrificante pode ter umavida muito longa.

Um dos fatores mais importantes que acontecem com um óleo lubrificante é oaumento de sua acidez, mesmo que o ácido seja periodicamente removido. Esse ácidogorduroso tende a formar um sabão mineral que, em combinação com a água existente noóleo, forma uma emulsão.

Caso o óleo fique emulsionado, sua qualidade lubrificante fica parcialmenteprejudicada porque a formação da película lubrificante é dificultada ou até mesmo rompida.Assim o óleo não irá atuar corretamente na proteção das partes atritantes.

Para evitar que um óleo fique emulsionado quando voltar ao tanque para sernovamente utilizado depois do trabalho de lubrificação, deve-se enviá-lo para tanques desedimentação ou passá-lo através purificadores a fim de ser retirada toda a água existenteno seu interior.

Nunca devemos manter um óleo lubrificante que está trabalhando em circuito fechado(lubrifica o motor e volta para o poceto para ser utilizado) sem passar por uma centrífugaonde será purificado, isto é, toda a água que ele adquiriu será retirada. Só assim é quepoderemos evitar que o óleo se emulsifique.

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4 Compressores de ar

4.1 Conceito e definição

Antes de mais nada, é importante que você saiba que o ar comprimido é uma formade energia de enorme utilidade e com inúmeras aplicações. Em muitos campos de utilizaçãocompete com a energia elétrica e em outros é um complemento necessário dela. Mas,como conseguir o ar comprimido para sua utilização no nosso dia-a-dia? Através decompressores.

Compressores de ar (ou de qualquer outro gás) são equipamentos destinados acomprimir um determinado volume de ar que foi aspirado na pressão atmosférica. Assimsendo, o ar fica com pressão e peso específico maior.

São empregados na transformação da energia mecânica em energia potencial depressão e cinética do ar.

4.2 Classificação dos compressores

Os compressores de ar podem ser classificados de várias maneiras. Nós, queestamos entrando em contato com a literatura técnica, iremos classificá-los somente quantoà pressão de descarga, quanto à posição dos cilindros, quanto ao tipo de cilindros equanto ao número de estágios e quanto ao funcionamento.

4.2.1 Quanto à pressão de descarga

Dependendo do valor da pressão com que o ar é descarregado, os compressoresde ar são classificados como de baixa, média ou alta pressão.

Os compressores de baixa pressão comprimem o ar até 10 kg/cm2; os de médiapressão, entre 10 kg/cm2 e 70 kg/cm2; e os de alta, acima de 70 kg/cm2 .

Nos navios mercantes iremos encontrar compressores de média e baixa pressão.

Os de média pressão atuam para comprimir o ar para ampolas de ar comprimido,normalmente mantidas numa faixa de pressão entre 25 e 30 kg/cm2. É a pressão necessáriapara efetuar a partida a ar dos motores diesel (propulsor e alternador). Para o sistema dear de controle (automação) e o sistema de ar de serviços gerais, utilizamos um compressorde baixa pressão.

4.2.2 Quanto à posição dos cilindros (compressores alternativos)

Quanto à posição dos cilindros, os compressores alternativos classificam-se em:• Compressor horizontal –os cilindros ficam dispostos num mesmo plano horizontal;• Compressor em ângulo Y ou V –os cilindros ficam dispostos de maneira a formar

um ângulo agudo entre si. Muito utilizados nos compressores alternativos debaixa pressão e nos de média pressão, inclusive nos compressores para ar departida dos motores;

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• Compressor vertical –os cilindros são montados num mesmo plano vertical. Amaioria dos compressores com um só cilindro que iremos encontrar faz partedeste tipo; e

• Compressor semi-radial – onde os cilindros são dispostos em forma de estrela.

Existem ainda os do tipo tandem e os de dupla ação.

4.2.3 Quanto ao tipo de cilindro

• Cilindro de simples efeito – é aquele em que a compressão se realiza em apenasuma face do êmbolo ou em um dos lados do cilindro;

• Cilindro de duplo efeito – a compressão é realizada em ambas as faces do êmboloou nos dois lados do cilindro; e

• Cilindro diferencial – é aquele formado por duas partes de diâmetros diferentesonde um êmbolo, com o mesmo formato, é deslocado de modo a realizar acompressão de dois estágios em um único cilindro.

4.2.4 Quanto ao número de estágios

Quando dizemos “número de estágios” queremos dizer o número de vezes em queo ar tem sua pressão aumentada antes de ser descarregado do compressor.

Compressor de um estágio é aquele que comprime uma única vez o ar antes dedescarregá-lo. Quando ele possui mais de um cilindro, o ar é aspirado e descarregadocom a mesma pressão por todos os cilindros.

Compressor de múltiplos estágios é aquele no qual o ar recebe duas ou maiscompressões sucessivas antes de ser descarregado. Possui vários cilindros com tamanhosdiferentes. O cilindro denominado de “baixa” aspira o ar da atmosfera e o descarrega comuma determinada pressão para um outro cilindro, denominado de “alta”, que por sua vezo descarrega para a ampola de ar. No caso de mais estágios, a descarga de um descarregapara a admissão do próximo estágio.

Arranjo típico de cilindros

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4.2.5 Quanto ao tipo de funcionamento

De acordo com seu funcionamento os compressores são classificados como dedeslocamento positivo ou dinâmicos (turbo-compressores).

Nos compressores dinâmicos o ar é deslocado através de uma peça rotativa (rotor)e aumenta sua pressão quando se choca com uma peça fixa instalada no corpo docompressor (difusor).

Nos compressores de deslocamento, o ar é armazenado num espaço fechado,tendo seu volume reduzido por uma ação mecânica. Focalizaremos nossos estudos nosde deslocamento positivo, por serem os mais empregados a bordo das embarcaçõesmercantes.

Os compressores de deslocamento dividem-se em compressores alternativos erotativos, de acordo com o movimento alternativo ou rotativo da parte móvel que deslocao ar (ou qualquer outro gás) e podem ser:

Compressores alternativos• de êmbolo com haste;• de cruzeta;• de labirinto e,• de diafragma.

compressores

deslocamentodinâmicos

turbo-compressores

rotativos alternativos

um rotor dois rotores

palheta anel delíquido

umparafuso

doisparafusos

êmbolocom haste

cruzeta labirinto diafragma

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Os mais encontrados a bordo dos navios e outras pequenas e médiasembarcações são os de êmbolo com haste e os de cruzeta. Eles podem estar, quanto àdisposição dos cilindros, na posição horizontal, vertical, em “V”, em ângulo e semi-radial.

Compressores rotativos• de palhetas;• de anel líquido; e• de parafusos ou de lóbulos.

Todos eles podem ser encontrados, dependendo do serviço a ser prestado; iremosconsiderar apenas os de palhetas e de lóbulos por serem os mais usados e ensinar comose efetua o processo de compressão dos gases no seu interior. Os compressores do tipode parafusos funcionam no mesmo processo dos de lóbulos. Como eles não são muitoutilizados a bordo, vamos resumir seu funcionamento.

4.3 Princípio de funcionamento dos compressores de deslocamento

4.3.1 Compressores alternativos

Você sabe como o ar pode ter sua pressão elevada através do deslocamento pormeios mecânicos? Então veja.

O ar é admitido numa câmara de compressão chamada cilindro, isolada do exterior.Por meio da redução do volume útil da câmara sob ação de uma peça móvel, conhecidacomo êmbolo ou pistão, realiza-se a compressão do ar. Quando a pressão na câmaraatinge valor maior do que a pressão no tubo de descarga, abre-se uma válvula ou umapassagem e o ar da câmara (interior do cilindro) é descarregado sob a pressãoaproximadamente constante para o exterior.

Assim sendo, o êmbolo (ou pistão) deve se deslocar para cima e para baixo nointerior do cilindro a fim de realizar a compressão do ar. Por esse motivo é que chamamosa este tipo de “compressor alternativo”.

Tipos de compressores alternativos

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Os compressores alternativos operam especificamente sob o princípio da diferençade pressão como forma de acionamento das suas válvulas (admissão e descarga).

No passeio de ponto morto superior (PMS) para ponto morto inferior (PMI), asválvulas de sucção (admissão) se abrem porque a pressão exterior se torna maior do quea pressão interna do cilindro. Uma determinada diferença de pressão gerada duranteesse movimento é suficiente para agir nas superfícies das palhetas das válvulas, vencendoa tensão das molas que ficam instaladas nas superfícies opostas destas palhetas oucontra-sedes de válvulas.

Durante o passeio oposto, isto é, do ponto morto inferior (PMI) para o ponto mortosuperior (PMS), alternam-se os movimentos das válvulas. A válvula de admissão se fecha,porque a pressão interna vai assumindo valores cada vez maiores do que o exterior(atmosfera). Em contrapartida, a válvula de descarga começa a abrir, baseada tambémno mesmo princípio, que é a diferença de pressão.

É importante frisar que o aumento da pressão de qualquer gás tem um limite, que éalcançado quando este gás (o ar também é um gás) alcança 1910 C. Assim sendo, paraque você alcance maiores pressões é necessário utilizar compressores de mais de umestágio de compressão, resfriando o ar (ou qualquer outro gás) após ele passar do primeiroestágio para o segundo e do segundo para o terceiro, etc.

4.3.2 Compressores rotativos

Neste tipo de compressor o ar é conduzido a uma câmara onde um rotor de altavelocidade lhe comunica aceleração, conhecida como tangencial e, portanto, energiacinética. O ar, então, já com bastante velocidade, é descarregado, passando primeiramenteatravés de uma peça que conhecemos como “difusor”, onde grande parte da energiacinética (ou energia de movimento) se converte em energia de pressão, o que permite queele se desloque a distâncias consideráveis.

Fases de funcionamento de um êmbolo no compressor alternativo

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Como vimos, a diferença de funcionamento entre um compressor e o outro(alternativo e rotativo) é simplesmente o sentido do movimento da parte móvel que deslocao ar no interior de uma câmara fechada. No primeiro caso (alternativo) o movimento éalternativo e no outro, circular. Para que você compreenda melhor essa diferença,acompanhe as explicações abaixo.

• Compressores rotativos de palhetas

O compressor de palhetas consiste em um rotor dotado de ranhuras girando emuma carcaça excêntrica.As palhetas ou lâminas inseridas nas ranhuras podem deslizarlivremente.

Quando o rotor do compressor gira, a força centrífuga mantém as palhetascomprimidas contra a superfície interna da carcaça excêntrica, formando um selo entre oscompartimentos das palhetas.

A localização excêntrica do rotor em relação à carcaça forma um espaço de folgade seção transversal crescente. À medida que o rotor gira, o gás entra através das aberturasnos compartimentos formados pelas palhetas, sendo então aprisionado e seu volumegradativamente reduzido até ser descarregado do lado oposto.

Mesmo havendo um pequeno númerode peças móveis nesse compressor, todaselas devem ser lubrificadas. O óleo develubrificar e fazer um selo nas bordas externasdas palhetas, ponto de contato com asuperfície interna da carcaça e todas asoutras partes de contato das palhetas.

Um mesmo óleo lubrifica tanto osmancais de suporte do rotor quanto asengrenagens acionadoras, bem como realizaa selagem do eixo.

As modernas utilizações e projetosexigem uma outra função essencial do óleoque é remover o calor gerado pelacompressão do gás. Nos compressores dedois estágios esse sistema de resfriamentopermite que o primeiro estágio descarreguediretamente no segundo estágio semnecessidade da instalação de um trocadorde calor (resfriador) entre os estágios.

Compressor de palhetas de simples estágio

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O sistema que recebe o ar comprimido sempre inclui dispositivos para separarcontinuamente o óleo e fazê-lo retornar para o compressor, não sem antes diminuir suatemperatura através de um resfriador. A figura abaixo nos mostra um circuito básico dofluxo de ar e óleo para um compressor de palhetas de dois estágios.

É importante salientar que os compressores podem possuir condições de comprimiro ar (ou qualquer gás) mais de uma vez sem que o ar saia de dentro dele. São os chamadoscompressores de dois ou mais estágios.

Como você estudou acima, no princípio de funcionamento dos compressoresalternativos, o ar tem seu aumento de pressão limitado pela temperatura. Assim sendo, secomprimirmos o ar até uma determinada pressão e descarregarmos, através de umresfriador, para uma outra parte do compressor que possa aumentar ainda mais suapressão, estaremos trabalhando com um compressor com pressão mais alta.

É importante que você saiba que para os compressores de mais de um estágio decompressão é necessário que o gás, antes de entrar no outro estágio, seja resfriado,diminuindo sua temperatura.

Estes compressores que têm adição de óleo lubrificante são também chamados decompressores de anel líquido. Na lei da Física, tudo que é comprimido (aumenta apressão) tem a sua temperatura elevada.

• Compressores de lóbulos

O compressor de lóbulos (ou parafusos) é composto de dois parafusos entrelaçadosque giram em eixos paralelos dentro de uma carcaça com folgas bastante reduzidas. Oslóbulos podem ser idênticos ou ter uma configuração complementar como se fossem pistõese cilindros.

Para o tipo macho-fêmea, o rotor macho possui lóbulos convexos que correspondemaos pistões. Tendo uma seção transversal em forma de um arco circular, esses lóbulosformam hélices ao longo do comprimento do rotor como os cumes de uma rosca. O rotorfêmea correspondente possui sulcos côncavos equivalentes aos cilindros e que possuema mesma seção transversal em forma de arco circular, que aceita o lóbulo do rotor macho.

Fluxo de óleo e ar num compressor de palhetas de dois estágios

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Quando giram, os rotores produzem um ciclo de três fases. Na primeira fase (deaspiração) os espaços do “cilindro” passam pela abertura de entrada numa dasextremidades da carcaça e são enchidos com ar ou gás. Quando o espaço entre lóbulosestá completamente cheio, a rotação dos cilindros faz com que o espaço passe além daabertura de entrada, aprisionando o ar entre o rotor e a carcaça.

Ao continuar a rotação, os cilindros realizam a segunda fase (de compressão).Aqui os lóbulos helicoidais machos (pistões) rodam para dentro dos sulcos do rotor-fêmea(cilindros). O ponto de entrelaçamento move-se ao longo do comprimento do rotor, reduzindoprogressivamente o volume de ar e aumentando sua pressão.

A fase final (de descarga) ocorre quando o espaço entre lóbulos, cheio de arcomprimido, chega à janela de saída.

Como os rotores desse tipo possuem diversos lóbulos, quando um espaço entrelóbulos está completamente descarregado, o espaço entre lóbulos seguinte começa adescarregar. Um fluxo suave e contínuo de ar comprimido pode ser obtido com um rotormacho de quatro lóbulos e um rotor fêmea de seis lóbulos girando em alta velocidade.

Compressor de lóbulos

4.4 Métodos de controle de capacidade dos compressores

Imagine se a cada vez que um carro, ao parar no sinal luminoso, tivesse seu motordesligado. Quando o sinal abrisse novamente você faria o motor funcionar através dachave de ignição. Numa cidade grande, quando você fosse de um bairro distante para ocentro da cidade, tal ação seria efetuada dezenas de vezes. O que ocorreria com o motore com o sistema de partida dele? Logo você faria uma visita a um mecânico econseqüentemente iria desembolsar um bom dinheiro. É por esse motivo que a técnicaaperfeiçoou uma maneira de manter o motor do carro funcionando, mesmo quando nãoqueremos transmitir o movimento do seu eixo para o eixo das rodas.

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Nos compressores de ar ou de outro qualquer gás acontece a mesma coisa. Ademanda pelo ar comprimido (o uso do ar) pode não ser constante e geralmente não é.

Freqüentemente encontraremos, nos compressores de bordo, um motor elétricocomo acionador do compressor. Poderemos ter também um motor diesel e até uma turbinaa vapor ou a gás. Nada impede; porém o tipo de acionador mais encontrado é o motorelétrico.

Os compressores principais, que são aqueles que comprimem ar para as ampolasde ar de partida dos motores propulsores e alternadores, normalmente funcionam partindoe parando quando a pressão na ampola de ar alcança determinados valores. Esses valoresde partida e parada são ajustados no dispositivo “on – off” chamado de pressostato. Assim,quando a pressão da ampola de ar atinge o limite máximo de pressão, o pressostato atuacortando a corrente elétrica do motor do compressor. Quando a pressão atinge o limitemínimo regulado, o sistema rearma o sistema elétrico alimentando o motor do compressor,fazendo-o funcionar. Este é o chamado controle descontínuo de capacidade.

Neste caso, também, é usado um sistema de descompressão no início defuncionamento do compressor a fim de que a potência máxima do motor elétrico não sejaultrapassada.

O controle contínuo de capacidade funciona variando a velocidade do acionadordo compressor ou reduzindo o fluxo do ar para o interior do compressor.

Os principais métodos do controle contínuo de capacidade são:

• Abertura da válvula de aspiração

É o método mais comum de descompressão em compressores alternativos. É ummétodo em que um mecanismo mantém a válvula (ou válvulas) de admissão aberta quandonão há necessidade de que o compressor continue comprimindo o ar. Quando o êmbolodesce, o ar é aspirado. Quando o êmbolo sobe, o ar é deslocado para a linha de aspiração,não alcançando pressão suficiente para abrir a válvula (as válvulas) de descarga.

Este sistema possui um pequeno êmbolo no cabeçote do motor (ou em outra partequalquer do bloco do compressor), cuja haste atua diretamente na válvula de aspiração.

Esse êmbolo recebe na sua parte superior a pressão do ar comprimido que é liberadoatravés de uma válvula solenóide. Esta válvula abre quando a pressão regulada atingeseu limite máximo e fecha quando o limite mínimo é alcançado através de mola.

Como exemplo vejamos o seguinte caso:

No navio Brasil o compressor de ar de serviços gerais funciona com pressão máximade 10 bar. Queremos que o compressor fique funcionando, mas não comprimindo, quandoa pressão da ampola atinge 10 bar e volte a comprimir quando a pressão da ampolaatingir 7 bar. Assim, o dispositivo de descompressão deve atuar, abrindo a válvula deaspiração (e, conseqüentemente, não mais comprimindo ar) quando a pressão atinge 10bar e liberando o funcionamento normal da válvula de descarga quando a ampola de aratinge 7 bar.

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Controle de capacidade pela abertura da válvula de aspiração

• Regulagem nos cilindros de duplo efeito

Nos compressores com cilindros de duplo efeito, a descompressão costuma serfeita quando se abrem, separadamente, as válvulas de admissão de cada lado do cilindro.A figura abaixo representa o dispositivo de descompressão em cilindros de duplo efeito.

Descompressão em cilindro de duplo efeito

Na figura, as válvulas de admissão e descarga do cilindro estão numeradas. O ladoesquerdo do cilindro é um efeito e o lado direito o outro efeito. Na figura “A” todas asválvulas estão fechadas e o êmbolo comprime dos dois lados. Na figura “B” a válvula deadmissão (1) está aberta e, assim, não havendo compressão nesse efeito, o êmbolosomente comprime do lado direito. Na figura “C” ambas as válvulas de admissão (1 e 2)estão abertas e o êmbolo (5) não comprime ar em nenhum dos dois lados do cilindro. Em“A” o cilindro está com toda carga; em “B” o cilindro trabalha com 50% de carga; em “C” ocilindro trabalha sem carga. Nas três figuras as válvulas de descarga (3 e 4) ficam semprefechadas.

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• Descompressão pelo controle do espaço morto

Este processo acontece pela adição de volumes ao espaço morto normal do cilindrono primeiro estágio de compressão. Desse modo, diminui-se a quantidade de ardescarregado por esse estágio e pelo compressor. Esses espaços podem seracrescentados manualmente ou automaticamente. Cada espaço tem usualmente umvolume fixo.

A figura abaixo mostra as variações de carga que se podem obter com as aberturasdos espaços nos dois lados do cilindro.

Controle do espaço morto

Podemos observar que cada lado do cilindro tem dois espaços mortos controladospor aberturas. Do lado esquerdo vemos os espaços (1) e (2); do lado direito os espaços(3) e (4). Abrindo-se ou fechando-se esses espaços, controla-se a carga com que o cilindroirá trabalhar, isto é, o volume de ar que o cilindro irá comprimir.

Assim, na figura A, todas as quatro aberturas estão fechadas e o cilindro comprimeo ar normalmente. Na figura B, está aberta a passagem do espaço 3 e o cilindro só comprime75% do volume total do ar. Na figura C estão abertas as passagens dos espaços 2 e 3,fazendo com que o cilindro só comprima 50% do volume total de ar. Na figura D estãoabertas as passagens dos espaços 2, 3 e 4 e o cilindro só comprime 25% do volume de ar.Na figura E todos os espaços estão abertos e o cilindro fica totalmente sem compressão.

• Variação da velocidade do eixo

Esse método só é utilizado quando o acionador do compressor é uma máquina decombustão interna ou uma turbina. Para tal, utiliza-se um regulador de velocidade queatua de acordo com a carga do compressor. Como não iremos encontrar esse tipo decontrole de capacidade a bordo de nossas embarcações, informamos apenas de suaexistência.

Os outros tipos, raramente encontrados, são o de controle a velocidade constantee o de controle duplo.

A B C

D E

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4.5 Cuidados na operação dos compressores

Em Termodinâmica, todos os compressores de ar deveriam comprimir o ar emtemperaturas constantes. O mau funcionamento do sistema de resfriamento de umcompressor de dois estágios de pressão, do tipo alternativo, justamente o tipo maisempregado a bordo dos nossos navios mercantes, afeta e compromete o seu rendimentovolumétrico.

O sistema de resfriamento afeta também o sistema de lubrificação,descaracterizando o óleo lubrificante, diminuindo a sua viscosidade e pressão e colocandoem risco a integridade física dos seus principais componentes (camisas, êmbolos, anéisde segmento, bielas, mancais de manivelas, eixo de manivelas, buchas rolamentos, etc.)

Esses compressores quando especificados para serem instalados em praças demáquinas de navios, precisam estar preparados para trabalhar em ambiente agressivos,isto é, com temperatura médias entre 45 a 50ºC. Nessas condições de temperatura, amelhor opção ainda é utilizar a água com circulação forçada como agente trocador decalor.

A captação da água do mar gera um custo de instalação bem mais em conta doque a utilização da água doce. Porém, os índices de corrosão e incrustação produzidospela água salgada, com certeza, acrescentarão um custo considerável de manutenção.

A água do mar contém em abundância sais de cálcio e magnésio em forma decloretos, sulfato, carbonatos, etc. Isto é difícil de ser removido e em média entram emsolubilidade negativa numa temperatura próxima de 50º C. Daí se dizer que a água domar é dura.

Levando-se em conta a questão da segurança da embarcação durante as manobrasde atracação, desatracação e fundeio, a melhor opção ainda é a utilização da água docetratada; porém, ainda convivemos com várias instalações com circulação direta de águasalgada.

Com base nesta realidade, os principais cuidados que você precisa ter com ossistemas de resfriamento e lubrificação desses compressores são monitorar e corrigir,quando aplicáveis, os seguintes parâmetros:

• a pressão de água que circula o bloco e resfriador(es) intermediário(s): entrada,saída e diferencial;

• a temperaturas e vazões de água de resfriamento;• os vazamentos de água de resfriamento (retentor e o selo da bomba, flanges,

redes, resfriador intermediário, interno para o cárter etc.);• todas as manobras hidráulicas (entrada e saída de água no equipamento,

descarga para costado, entrada e saída de água no resfriador intermediário,etc.);

• a qualidade, pressão e nível do óleo lubrificante;• possível contaminação no óleo lubrificante, normalmente provocada por

vazamentos internos de água; e• alguma redução na seção transversal ou no diâmetro da rede de descarga do ar

do compressor (curvas acentuadas com ângulos muito agudos ou ângulos retosem forma de cotovelos).

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4.5.1 Causas do mau funcionamento dos compressores e procedimentos paracorreção

Todo profissional de máquinas, qualquer que seja seu nível funcional a bordo, devesempre estudar o manual de instruções dos equipamentos instalados. Deve tambémprocurar conhecimentos práticos por meio dos profissionais mais antigos, no que diz respeitoao funcionamento dos compressores instalados naquela embarcação.

Você nunca deve esquecer que todo o problema deve ser analisado através dosconhecimentos que possamos adquirir estudando o manual de instruções do equipamento,verificando a parte correspondente a defeitos, causas e procedimentos para correção queo fabricante apresenta.

Assim sendo, a identificação das causas de mau funcionamento e os procedimentospara corrigi-las serão tecnicamente mais corretas.

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5 Tanques

5.1 Utilidade dos tanques a bordo

Mesmo que você não entenda nada de navios ou de qualquer outra embarcação,se pensar que na sua casa a água que é usada na pia da cozinha ou no banheiro vem deum recipiente que chamamos de caixa-d’água, fica fácil definir o que seja “tanque” deuma embarcação.

Nos automóveis podemos citar: tanque de combustível (gasolina, diesel, álcool),tanque de água do radiador, tanque de água para o limpador do pára-brisas, etc.

Como nos navios temos vários tipos de combustíveis, lubrificantes e até mesmo acarga do navio pode ser líquida (petróleo e seus derivados), é necessária a utilização devários tanques para que esses líquidos possam ser armazenados.

Então, podemos dizer que a finalidade de um tanque, quer em navios, quer emqualquer outra embarcação, é armazenar os líquidos que serão usados para fazer asmáquinas funcionarem ou para manter a vida do homem a bordo.

Os tanques são classificados como estruturais e não estruturais, o que veremosa seguir.

5.2 Tanques estruturais e não estruturais

Sabemos que os tanques devem ser estanques, isto é, não devem permitir apassagem do fluido do seu interior para o exterior.

Dizemos que um tanque é estrutural quando ele faz parte da estrutura daembarcação, isto é, ele é construído no casco da embarcação. Os não estruturais sãoconstruídos, os menores, em estaleiro, levados a bordo e montados em suportes soldadosnas chapas.

Os tanques não estruturais maiores têm suas chapas soldadas nos suportes, jádentro do navio.

Os tanques estruturais servem para transportar grande volume de líquido, seja aágua, seja o óleo.

Os tanques não-estruturais armazenam quantidades menores que são utilizadasno dia-a-dia da embarcação.

5.3 Identificação dos tanques no plano

Os tanques estruturais podem ser de duplo-fundo ou laterais (também conhecidoscomo asas). Os duplos-fundos ficam na parte mais baixa da embarcação, sendo seufundo constituído da chapa do casco (em navios mais modernos há uma outra chapa apósa do fundo do tanque, evitando derramamento de óleo no mar, em caso de acidente. Isto

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é o que se denomina de casco duplo) e de uma chapa superior, de fechamento do tanque.Servem para carregar grande quantidade de combustível, lastro e até mesmo a carga,nos navios petroleiros. Existem também os tanques chamados cóferdam (espaço entreduas anteparas transversais próximas uma da outra) que têm como finalidade isolar umtanque de óleo de um de água; a praça de máquinas de um tanque de carga, etc.

Os tanques laterais são os formados pelo chapeamento lateral (costado) e o defundo. Normalmente, servem para lastro em navios graneleiros.

Os principais tanques duplos-fundos (também chamados de fundo-duplo) são ostanque de:

• armazenagem de óleo combustível;• lastro; e• carga.

Já os tanques não-estruturais servem para transportar o combustível, a água, oóleo lubrificante, ou outro tipo de líquido qualquer, necessários no dia-a-dia da embarcação.

Os tanques não-estruturais são instalados na praça de máquinas ou no convés erecebem abastecimento dos fornecedores de terra ou da própria transferência dos tanquesde armazenagem do duplo-fundo.

Nos grandes navios, como podemos imaginar, o abastecimento de óleo combustívelpara uma grande travessia corresponde a centenas de toneladas. Esse óleo vemdiretamente do terminal ou de uma barcaça e é recebido em tanques de duplo-fundo.Para que ele seja usado no motor ou na caldeira, procedemos à retirada de uma parte(fazemos a transferência) para o tanque de sedimentação de óleo combustível (tanquenão-estrutural).

Assim, a maior quantidade de óleo fica armazenada em tanques muito grandes(duplo-fundo) e é retirada uma parte do consumo diário para um tanque não-estrutural,diariamente.

Na figura abaixo podemos observar um plano de tanques de um navio qualquer eque indica corretamente a posição de tanques estruturais e não-estruturais.

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Nomenclatura:

T11 – Tanque de óleo combustível pesado BB – EstruturalT13 – Tanque de óleo combustível pesado BB – Não-estruturalT26 – Tanque de óleo diesel do fundo duplo BB – EstruturalT29 – Tanque de serviço diário de óleo diesel BB – Não-estruturalT41 – Tanque de circulação de óleo lubrificante do fundo duplo LC – EstruturalT43 – Tanque de armazenagem de óleo lubrificante do fundo duplo – EstruturalT61 – Tanque de reserva de óleo lubrificante para os cilindros – Não-estruturalT71 – Tanque de água doce BB – Não-estrutruralT74 – Tanque de água destilada – Não-estrutural

Os tanques de aguada não são de duplo-fundo. Eles são, geralmente, tanquesestruturais. O mesmo acontece com os de óleo lubrificante.

Dependendo do tamanho do navio, há tanques de armazenagem de óleo combustível(os duplo-fundos), que carregam mais de 1.000 toneladas de óleo.

Quanto aos tanques não-estruturais, a capacidade varia de 100 toneladas até 100litros, ou menos.

É importante citar que todos os tanques devem possuir um suspiro a fim de que osgases formados no seu interior possam ser expulsos para a atmosfera, diminuindo a pressãono interior do tanque.

Resumido: o que você não pode deixar de saber é que os tanques que armazenamgrandes quatidades de líquidos são os chamados duplos-fundos. Podem carregar a cargaa ser transportada, o óleo para uso próprio navio ou o lastro. Existem também os tanqueslaterais (asas) que podem fazer o mesmo tipo de serviço. Quanto aos tanques não-estruturais, eles servem para armazenar combustível, a água ou óleo lubrificante consumidono dia-a-dia do navio.

5.4 Como sondar um tanque

Todo o tanque, seja de armazenagem, seja para uso diário, deve ser sondadoperiodicamente. Assim, em todos eles é fixado um tubo conhecido tecnicamente comotubo sonda onde podemos inserir uma fita metálica graduada (trena) para saber a alturado líquido no interior do tanque. A partir da verificação da altura do líquido no tanquepodemos, observando uma tabela própria do tanque, saber o volume do líquido armazenadonaquele tanque.

Para os tanques não-estruturais temos outros processos de sondagem, que são osde bóia e os de vidro que nos mostram, por meio de uma régua graduada, a altura dolíquido no tanque.

Hoje em dia, já temos vários processos mais modernos de indicação do nível,empregados principalmente em navios petroleiros, para o embarque e desembarque dacarga.

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Para verificar o nível de líquido nos tanques de carga de navios petroleiros pode-sefazer a medição pelo sistema manual, mecânico ou eletrônico; a medida do fundo àsuperfície do líquido é conhecida como “sondagem ou imagem” e o espaço medido entreo topo do tanque e a superfície do líquido é conhecido como “ulagem”.

As medições de nível são importantes sob o aspecto de segurança ambiental ecomercial. Nos navios antigos era prática comum obter medições com trenas. Hoje em diapodemos encontrar os seguintes sistemas de medição em qualquer navio:

• tipo bóia com operação mecânica;• elétricos;• tipo bolha;• hidráulicos ou pneumáticos;• sônicos; e• radioativos.

Em todos esses tipos de medidores de nível iremos encontrar a altura do produto(água e óleo) nos tanques e, a partir da informação que temos, podemos verificar emtabelas o volume do produto armazenado.

Sabemos que a informática já uma realidade a bordo e nos permite rápida verificaçãodos valores dos níveis dos tanques de armazenamento que queremos encontrar.

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6 Bombas

6.1 Definição e classificação

Bomba é uma máquina destinada a transferir um líquido de um local para outro,quer seja este local em nível mais elevado ou não. Ao fazer esta transferência a bombaaumenta a pressão desse líquido.

As bombas são fundamentais para uma embarcação com propulsão mecânica,assim como o ar é para o homem e a água para as plantas. Elas permitem que os motorestenham óleo combustível para queimar, água para resfriar, óleo lubrificante para lubrificar,e até mesmo o ar para ajudar na queima do óleo combustível nos motores.

A classificação de bombas mais empregada é quanto ao tipo de construção epodemos dividi-las, neste aspecto, como:

• alternativas;• centrífugas; e• rotativas.

• Bombas alternativas

Nas bombas alternativas, o deslocamento do líquido é obtido por meio do movimentoalternado de um êmbolo dentro de um cilindro, que pode ser para frente e para trás (bombashorizontais) ou para cima e para baixo (bombas verticais).

Elas podem ser acionadas pelos mais diversos tipos de máquinas que conhecemos:motores elétricos, motores a combustão, máquinas a vapor, etc.

• Bombas centrífugas

As bombas centrífugas dependem, para seu funcionamento, da força centrífuga,que age num corpo movimentando-o segundo uma trajetória circular, forçando-o para forado centro. Para melhor compreensão, podemos lembrar a força de um redemoinho. Sãobombas muito empregadas a bordo de qualquer embarcação.

• Bomba rotativa

Uma bomba é rotativa quando suas partes móveis efetuam um movimento de rotaçãoe diferencia-se de uma bomba centrífuga (cujas partes móveis também fazem estemovimento) porque tem condição de aspirar o líquido sem que haja necessidade de seencher seu corpo; já as bombas centrífugas necessitam que seu corpo já esteja cheio dolíquido (escorvado) para iniciar a aspiração, quando o nível dele está abaixo do corpo dabomba.

6.2 Emprego das bombas a bordo

As bombas são muito empregadas a bordo nas instalações propulsoras, na geraçãode energia elétrica e até na água do nosso banho.

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As bombas são empregadas nas embarcações principalmente para os seguintesserviços:

• bomba de água de resfriamento do motor propulsor – serve para fazer circular aágua doce que resfria o motor propulsor;

• bomba de água de circulação – aspira a água do mar e faz com que ela circulepelos aparelhos trocadores de calor (resfriadores, condensadores, etc.);

• bomba de recalque de óleo combustível do motor propulsor – aspira do tanquede serviço o óleo combustível e, após aumentar a pressão do óleo, descarrega-o para a queima no motor;

• bomba de óleo lubrificante do motor propulsor – aspira do poceto do motor e,após aumentar a pressão do óleo, descarrega-o para o motor propulsor;

• bomba hidrofórica de água doce – aspira do tanque de água doce e descarregano sistema hidrofórico, sistema que mantém água doce em todas as acomodaçõesdo navio;

• bomba de transferência de óleo combustível – aspira o óleo combustível dostanques de armazenagem e descarrega-o para os tanques de sedimentação;

• bomba de transferência de óleo diesel – aspira o óleo diesel dos tanques dearmazenagem e descarrega-o para os tanques de sedimentação;

• bomba de lastro – em navios petroleiros ou graneleiros são muito empregadaspara fazer o lastro. Aspiram a água do mar, descarregando-a para os tanques delastro da embarcação. Também usada em navios de carga geral ou porta-contentores;

• bomba de serviços gerais e incêndio – também aspira a água do mar, mas adescarrega para o interior da embarcação. A água irá servir para manter asredes de incêndio sob pressão e outros diversos serviços que utilizam a águasalgada;

• bomba de carga – em navios petroleiros, é a bomba que aspira dos tanques acarga (petróleo ou seus derivados) estocada e a descarrega para o terminal;

• bomba de alimentação da caldeira – em navios que possuem caldeiras, estabomba é empregada para enviar a água ao tubulão de água da caldeira; e

• bomba de esgoto de porão – aspira todo o líquido existente na dala da praça demáquinas, enviando-o para um tanque de esgoto. Deste tanque, após asedimentação a água passa por um sistema de separação do óleo e só após édescarregada para o mar.

6.3 Princípio de funcionamento das bombas

6.3.1 Bombas alternativas

Há décadas passadas as bombas alternativas eram muito usadas a bordo de navios.Hoje em dia ainda podemos encontrá-las fazendo o serviço de esgoto das dalas da praçade máquinas (bombas de esgoto de porão) ou até mesmo como bombas de dreno denavios petroleiros.

Como mostrado no item 6.1, elas podem ser acionadas por um motor elétrico, porum motor de combustão interna e, as mais usadas antigamente, por uma máquina avapor.

O processo de funcionamento de uma bomba alternativa é muito simples e consisteno deslocamento de um êmbolo no interior de um cilindro.

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Quando o êmbolo sobe, o líquido é aspirado e, quando desce, o líquido édescarregado. Tudo isso acontece através de um sistema de válvulas de aspiração edescarga.

Quando o êmbolo está aspirando, a válvula de aspiração é aberta automaticamente.Quando o êmbolo está descarregando, a válvula de aspiração se fecha e a de descargase abre.

Principais partes de uma bomba alternativa movida por uma máquina alternativa avapor.

Classificação

As bombas alternativas são classificadas como se segue.

Quanto à conexão de acionamento

• ação direta, quando a haste do êmbolo hidráulico está ligada diretamente aoacionador; e

• ação indireta, quando o movimento da máquina motriz é transmitido à haste dabomba por meio de engrenagens, polias ou por outro meio qualquer.

Quanto ao efeito

• simples efeito, quando só apresenta trabalho em uma face do êmbolo. Nestecaso, o êmbolo aspira em um curso e descarrega no curso seguinte; e

• duplo efeito, quando produz trabalho nas duas faces do êmbolo hidráulico, ouseja, quando a parte inferior do cilindro está aspirando, a face superior estádescarregando e vice-versa.

válvula piloto

flange dedescarga

cilindro de vapor

cilindro da bomba

êmbolo

válvula dedescarga

válvula deadmissão

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Quanto ao deslocamento

• Positivo, pois desloca um volume definido em cada curso, independentementeda resistência oferecida à descarga. Assim que se inicia a descarga, a quantidadede líquido aspirado terá que ser descarregada.

Quanto ao débito

• constante, porque o débito do líquido só pode ser alterado quando se modifica avelocidade da bomba.

Quanto ao número de cilindros

• simplex, quando tem apenas um cilindro hidráulico;• dúplex, quando tem dois cilindros hidráulicos;• tríplex, quando tem três cilindros; e• multíplex, quando possui mais de três cilindros hidráulicos.

Quanto à pressão de descarga

Nas bombas alternativas em que o elemento motriz é uma máquina alternativa avapor, temos ainda a classificação quanto à pressão:

• baixa pressão, quando a pressão de descarga do líquido é menor do que a pressãode vapor de admissão à máquina motriz; e

• alta pressão, quando a pressão de descarga do líquido é maior do que a pressãode admissão do vapor à máquina motriz.

Partes principais de uma bomba alternativa

Levando-se em consideração só a parte da bomba (esquecendo-se do acionador,que pode ser até um motor diesel), as partes principais de uma bomba alternativa são:

• Cilindro: é a parte fechada onde se realiza a aspiração do líquido e o aumento depressão para a descarga;

• Êmbolo: elemento móvel da bomba que aspira e comprime o líquido a serdescarregado;

• anéis de segmento do êmbolo: fazem com que o êmbolo trabalhe justo na camisado cilindro;

• camisa do cilindro: em algumas bombas a superfície do cilindro é polida e nãoexiste a camisa, propriamente dita. Na maioria dos casos, as bombas possuemuma camisa onde o êmbolo trabalha;

• caixa de válvulas: parte da bomba onde estão instaladas as válvulas de admissãoe descarga do líquido.

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6.3.2 Bombas centrífugas

A bomba centrífuga é uma máquina hidráulica que, por meio do movimento derotação de um eixo, transfere energia para o líquido através da força centrífuga. Estaforça é produzida por uma peça da bomba a que chamamos impelidor, o qual gira em altavelocidade no interior de um corpo fechado (corpo da bomba).

O princípio básico de funcionamento de umabomba centrífuga é: o líquido penetra no corpo dabomba por meio de um orifício central, entra por outroorifício no centro do impelidor e é lançado para aperiferia deste em virtude da força centrífuga,transmitida pelas pás do impelidor.

O aumento de pressão do líquido, nesse tipode bomba, ocorre quando ele se encontra com o corpoda bomba ou com uma peça instalada no interior docorpo e que é denominada “difusor”.

Na parte de fora do corpo da bomba existe umorifício de descarga conectado a uma tubulação, ondeo líquido é descarregado.

Existem três tipos de bombas centrífugas, que são: voluta, turbina e mista (voluta-turbina).

As bombas centrífugas tipo voluta são fáceis de ser reconhecidas, porque o formatoexterno do seu corpo lembra um caracol.

Bomba centrífuga tipo voluta

As bombas centrífugas tipo turbina são identificadas pela existência de “placasdifusoras” (ou simplesmente “difusores”) instaladas no interior do corpo da bomba. Suafinalidade é a de transformar a velocidade do líquido em pressão.

descargaimpelidor

voluta

pá do impelidor

aspiração

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Bomba centrífuga tipo turbina

As bombas centrífugas tipo mistas são aquelas que possuem seu corpo na formade caracol (voluta) e têm no seu interior um difusor. O aumento de pressão, neste tipo debomba, ocorre tanto no difusor quanto na voluta.

Bomba centrífuga mista

Classificação

Quanto à posição de instalação

• As bombas podem ser instaladas na posição horizontal ou vertical.

Quanto ao número de estagios

• As de simples estágio possuem somente um impelidor e trabalham, normalmente,com pressões de até 10 kg/cm2.

descarga

impelidor

rotor

difusor

palhetaimpelidora

palhetadifusora

voluta

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• As de múltiplos estágios possuem mais de um impelidor e são geralmente usadaspara pressões elevadas. Neste caso, o líquido aspirado no primeiro estágio é descarregadono impelidor do segundo estágio, e assim sucessivamente.

Bomba centrífuga de múltiplos estágios

Partes principais de uma bomba centrífuga

As partes principais de uma bomba centrífuga são:

• Rotor: parte móvel da bomba, composto de um eixo e um ou mais impelidores;• corpo da bomba, carcaça ou invólucro: geralmente uma peça fundida em

uma ou mais partes, com orifícios de entrada e saída do líquido e que permite ao rotorcomprimir o líquido;

• eixo: parte que transmite o movimento de rotação da força motriz;• anéis de desgaste: são colocados no impelidor para fazer a vedação entre o

lado de alta e o de baixa pressão;• caixa de gaxetas: peça em que

se colocam as gaxetas que vedam o eixo,impedindo que o líquido bombeado passeentre o eixo e o corpo da bomba; e

• mancais: partes onde o eixo seapóia. Quase sempre são mancais derolamento.

Peças de uma bomba centrífuga

colar doeixo

eixo

mancal

cubosobreposta

carcaça dabomba

rotor

parafusodo cubo

assentodo cubo

calço docubo

polia

suporte domancal

chapa de assentamento

disco da bomba

impelidor do 1º estágio

impelidor do 2º estágioimpelidor do 3º estágio

impelidor do 4º estágio

aspiração

tanquede óleo

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Os impelidores das bombas centrífugas podem ser do tipo aberto ou fechado; osdo tipo fechado podem aspirar por um ou pelos dois lados (aspiração simples ou dupla).

6.3.3 Bombas rotativas

Classificação

As bombas rotativas classificam-se em:

• deslocamento positivo: são auto-escorváveis, isto é, elas próprias fazem aaspiração do líquido, sem precisar que seu corpo seja cheio antes do início dofuncionamento; e

• deslocamento não-positivo: têm necessidade de escorva para um perfeitofuncionamento.

Nas bombas de deslocamento positivo, temos as que fornecem um débito constantee as de débito variável. Nas de deslocamento não-positivo, temos as bombas centrífugase as de hélice.

Neste item iremos estudar as bombas rotativas de deslocamento positivo e dedébito constante, porque elas serão as mais utilizadas nas embarcações que poderemostrabalhar.

As principais bombas rotativas de débito constante e deslocamento positivo são dotipo:

• palheta;• engrenagem;• junço rotativo; e• parafuso.

Tendo em vista que as bombas tipo engrenagem e parafuso (ou lóbulos) são asmais utilizadas na indústria naval, iremos dar ênfase ao estudo desses dois tipos.

Bomba tipo engrenagem

São muito utilizadas no bombeamento de óleo lubrificante e combustível para osmotores. Possuem duas ou mais engrenagens que se acoplam e se alojam numa carcaçade forma adequada.

Tipos de impelidores

Anel de desgaste

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O princípio de funcionamento de uma bomba de engrenagem, mostrado na figuraé: uma das engrenagens é fixada ao eixo rotor e a outra tem seu eixo apoiado em mancaisfixados na carcaça da bomba. Normalmente, as engrenagens não devem se tocar, o queacarretaria a avaria delas.

As bombas de engrenagem são classificadas, quanto ao tipo de engrenagens, em:• de dentes retos;• de engrenagens helicoidais; ou• espinha de peixe.

Durante o funcionamento, no lado de entrada do fluido, os dentes das engrenagensdesengrenam, o fluido entra na bomba, conduzido pelo espaço existente entre os dentese a carcaça para o lado da saída onde os dentes das engrenagens tornam a engatar eforçam o fluido para fora da bomba.

Há bombas de engrenagens internas e externas, cujo estudo não será objeto nessemódulo.

Bomba de engrenagem

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Princípio de funcionamento de uma bomba de engrenagem

Bomba tipo parafuso

São bombas de três tipos diferentes, conforme sua capacidade.

O primeiro tipo é constituído de um corpo de bomba dividido em duas câmaras,sendo uma de aspiração e outra de descarga, separadas pelo alojamento onde trabalhamos dois rotores (parafusos). Um dos parafusos é ligado ao eixo do acionador e o outro é oeixo chamado “louco”, que trabalha em função do eixo motor.

O segundo tipo é o de três rotores, dos quais dois são “loucos”. Eles são apoiadospor buchas e a vedação dos eixos é feita por selo mecânico ou gaxetas.

O terceiro tipo também possui três rotores, cujo alojamento é formado por duasbuchas. A admissão do líquido acontece pelas duas extremidades dos eixos e a descargapelo centro. Como nos outros tipos, não há mancais, apenas um engaxetamento.

Bomba tipo parafuso

descarga

aspiração

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7 Separadores centrífugos

7.1 Conceitos

Você sabe realmente a função de uma separadora centrífuga? Quase sempre elassão chamadas de “purificadores”, mas após estes estudos, você poderá corrigir seuscolegas quando eles mudarem o nome desse equipamento.

Para melhor aproveitamento deste capítulo do módulo, é importante conhecermosas definições de vários termos que iremos encontrar no estudo de separadoras centrífugas:

Vazão - quantidade de líquido fornecida por unidade de tempo. A vazão é dada emmetros cúbicos por hora, (m3/h) ou litros por hora (l/h).

Capacidade receptora –quantidade máxima de líquido que o rotor da separadorapode tratar por unidade de tempo. É expressa em m3/h ou l/h.

Purificação –separação de líquido/líquido, na qual a máquina é usada para separardois líquidos misturados, mas não solúveis um no outro, e com pesos específicos diferentes.Os sólidos com pesos específicos superiores aos dos dois líquidos também podem serseparados simultaneamente.

Clarificação –separação de líquido-borra, na qual a máquina é usada para separarpartículas, geralmente sólidas, com peso específico maior do que o do líquido.

Viscosidade – propriedade pela qual um fluido oferece resistência ao cisalhamento.A viscosidade de um líquido diminui com o aumento de sua temperatura.

Densidade –relação entre seu peso e o peso de um igual volume de água nascondições normais. Pode também ser expressa como a relação entre sua massa ou pesoespecífico e os da água.

Sedimento –tudo aquilo que possui peso específico superior ao do líquido quedesejamos purificar ou clarificar. Nos tanques ele vai se depositar no fundo e nasseparadoras centrífugas, nas paredes do tambor.

7.2 Princípio de funcionamento de um separador centrífugo

Você ainda se lembra do que seja força centrífuga? Se não, vamos relembrar. Paraisso, visualize aquele brinquedo existente nos parques de diversões onde existem váriascadeiras presas a um eixo central. Quando o eixo começa a girar, as cadeiras sãoarremessadas para fora. Isto ocorre porque uma força atua contra as cadeiras, afastando-as do centro, ou melhor, do eixo que gira. Elas só não voam porque estão presas ao eixocentral através de correntes.

Força centrífuga pode ser compreendida como a força que atua em um corpo fazendocom que ele “fuja” do centro onde essa força está atuando, ou seja, “centrífuga”.

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Assim sendo, os corpos mais pesados são os que mais se afastam do centro doeixo de atuação da força.

Para o processo de separação de líquidos de diferentes pesos específicos oudensidades, temos dois tipos de separação por meio da força centrífuga, a saber:

7.2.1Purificação

É a separação de líquido/líquido, na qual a máquina é usada para separar doislíquidos misturados, mas que não sejam solúveis um no outro (líquidos não–miscíveis) ecom pesos específicos diferentes.

Os sólidos encontrados e com pesos específicos superiores aos dos líquidos podemser separados simultaneamente.

7.2.2 Clarificação

É a separação dos sólidos existentes nos líquidos (A + B), ou seja, separa somentea fase sólida e os líquidos continuam juntos, isto é, um contaminando o outro.

Normalmente os óleos combustíveis recebidos a bordo vêm contaminados comágua ou se contaminam a bordo durante a armazenagem; assim sendo, é importanteusarmos o processo de separação centrífuga denominado “purificação” para que sejaretirada toda a água não miscível no óleo.

Para os óleos combustíveis atualmente usados na queima nos motores diesel dosnavios, sabendo que eles contêm grande quantidade de contaminantes sólidos (borra),utilizamos dois separadores centrífugos em série, dos quais o primeiro trabalha no processode purificação, (e conseqüentemente separando a água e outros líquidos mais pesadosdo óleo) e o outro (que recebe o óleo já purificado, ou melhor, sem água) como clarificador,fazendo com que toda a parte sólida seja separada do óleo.

Separador centrífugo

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O processo de clarificação é fundamental na limpeza dos óleos combustíveisatualmente empregados para a queima a bordo dos navios, tendo em vista que tais óleoscontêm quantidade muito grande de borra e outros contaminantes sólidos.

Breve histórico do princípio de funcionamento de um separador centrífugo

No final do século passado, por volta de 1894, o sueco Gustaf Delaval criou umengenho com o nome de Spin Flower, que consta basicamente de três tubos de plásticorígido, dispostos a 120o um do outro, se vistos de cima, e a 45o com relação ao planohorizontal, fixados num eixo acoplado a uma máquina rotativa, com controle de velocidade.

Dentro desse tubos foi colocado um fluido líquido qualquer (como, por exemplo, aágua), uma partícula A (de menor densidade que água) e uma partícula B (de maiordensidade que a água); ou seja, a partícula “A” é mais leve que a água e a partícula “B” émais pesada do que a água.

Nesse engenho, conforme descrição acima, quando em repouso, isto é, a máquinaparada, as partículas ficam sujeitas à ação da força da gravidade, ou seja, a partícula “B”irá para o fundo dos tubos e a partícula “A” ficará flutuando na superfície do líquido.

Quando esse dispositivo é colocado em movimento sob uma determinadaaceleração, atingindo uma dada velocidade, a partícula “B”, que antes estava sedimentada,passará a se movimentar em direção à periferia; em contrapartida, a partícula “A” passaráa se movimentar em sentido contrário sem se tocarem, ao se cruzarem.

Em face desta observação, justamente naquele instante em que as partículascomeçaram a se deslocar em sentido contrário à força de gravidade, ficou estabelecidoque a força centrífuga começou a sobrepujar a força de gravidade.

A partir desta experiência, o Sr. Delaval desenvolveu um equipamento queposteriormente ficou conhecido pelo nome de “Delaval”, o qual, agindo pela ação daforça centrífuga, faz com que utilizemos óleo limpo nos equipamentos de nossasembarcações.

7.3 Principais componentes de um separador centrífugo

No intuito de dar ênfase a este item escolhemos como exemplo uma separadora dotipo MAPX 313 da Alfa Laval, muito encontrado a bordo de navios nacionais.

A separadora centrífuga é composta basicamente de:

a) Rotor

O rotor é uma das partes vitais do equipamento, onde se efetua o processo deseparação. Como nas bombas, tudo que gira faz parte do rotor.

Ele é composto de várias partes móveis (como você verá abaixo) que diferem deacordo com o processo de trabalho e o tipo de separadora.

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O corpo inferior poderá ser fechado (rotor fechado) ou ter aberturas laterais, ondeé descarregada a borra (descarga automática). Estes dois tipos de rotor são diferentes:num (rotor fechado) a limpeza interna só pode ser efetuada de maneira mecânica. Temosque desmontá-lo para limpar suas partes internas.

No rotor aberto, ou com aberturas laterais, as impurezas depositadas são expelidasatravés da admissão de água quente e, a partir da força centrífuga, junto com a água delimpeza.

O tipo de descarga automática tem um fundo falso onde se encontra o sistemahidráulico para comandar as aberturas e fechamentos do rotor.

O fundo móvel é a peça que desliza em movimentos verticais, abrindo ou fechandoo rotor.

No que diz respeito ao processo de tratamento do óleo (purificação ou clarificação),os rotores são classificados como:

Rotor clarificador

Esse rotor possui somente uma saída de líquido.Lembre-se que no processo declarificação somente a borra é separada do líquido.

O líquido a ser tratado entra no distribuidor (pelo centro) para os espaços entre osdiscos. As partículas pesadas são arremessadas, através da força centrífuga, em direçãoà periferia do rotor, em cujas paredes internas acabam se depositando.

O líquido dirige-se então para o centro do rotor, paralelamente ao eixo vertical, e édescarregado.

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Rotor purificador

Neste tipo de rotor iremos encontrar duas saídas para os líquidos.

O líquido a ser tratado (óleo combustível ou qualquer outro óleo) entra pelodistribuidor (parte central do rotor), descendo para a parte inferior do rotor e ocupando osespaços entre os discos.

Pela força da gravidade, as fases líquidas são separadas uma das outras, ou seja,a fase pesada (líquida ou sólida) move-se através da face inferior dos discos em direçãoà periferia do rotor, em cuja parede interna os sólidos se depositam.

A fase pesada (líquido) segue por cima do disco superior em direção a saída(chamada de gargalo do rotor) e é descarregada através do disco de gravidade (saídaexterna na cor azul na figura).

A fase leve (produto limpo, já purificado) move-se ao longo da face superior dosdiscos de separação em direção ao centro do rotor e é descarregada através do furo degargalo do disco superior. Isto pode ser visualizado na figura abaixo, na cor amarela enomeada como D1.

Partes do Rotor

Dependendo do tipo de separador centrífugo utilizado você verá rotores com partesdiferentes.

Como não é possível, neste trabalho, citar os rotores de todos os fabricantes,tomamos como base o rotor de um separador da Alfa Laval tipo MAPX, que é o maisencontrado a bordo dos navios mercantes.

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Partes do rotor

b) Motor Elétrico

Para que a separadora centrífuga funcione, é necessário que uma força motrizfaça girar seu eixo. Normalmente essa força motriz é fornecida por um motor elétrico, queé um dos componentes fundamentais na separadora centrífuga.

Por meio de um processo de transmissão do giro do eixo do motor para um eixoinstalado na separadora, por meio de embreagem centrífuga (que transmite baixo torquena partida devido ao deslizamento), é que acontece o giro do rotor.

As separadoras centrífugas são dotadas de motores elétricos que funcionam deacordo com o tipo de corrente elétrica gerada a bordo do navio.

Se a geração de energia de bordo fornece corrente alternada de 60 ciclos porsegundo (60 Hz) e 440V, o motor elétrico deve operar com essas características. Se ageração de energia for de 50 Hz, o motor deve trabalhar nessa freqüência. Nuncapoderemos instalar motores de 60 Hz em instalações de 50 Hz, ou vice-versa, pois oequipamento ou irá operar com menor rotação ou será necessária uma grande quantidadede modificações nos componentes de transmissão do rotor.

Caso seja necessária a substituição do motor por outro, deverão ser verificados osseguintes parâmetros:

• tensão;• freqüência;• tipo de acoplamento;• grau de proteção;• classe de isolamento;• temperatura do ambiente de trabalho; e• potência.

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Observar que sempre são recomendados para o uso naval motores totalmentefechados, com ventilação externa.

Outro detalhe importante: quando o motor for religado, após haver sido retirado porqualquer motivo, deve-se verificar sempre o sentido de rotação correto, conforme a flechaindicativa na carcaça do motor original ou desenho na separadora com essa identificação.

Em países extremamente frios, são recomendados motores com resistência deaquecimento, cuja finalidade básica é garantir uma boa resistência de isolamento enquantoestiver fora de operação. Vale ainda ressaltar que, eventualmente, o motor deverá ter osrolamentos lubrificados, se não forem blindados (lubrificação permanente).

c) Acionamento Horizontal

O eixo horizontal da separadora é acionado pelo motor elétrico. Ele contém umacoroa que irá transmitir o movimento de rotação ao eixo vertical.

A coroa é imersa em banho de óleo e deve-se ter o cuidado de o óleo do cárternunca ultrapassar a marca do visor, quando a máquina estiver parada, pois, sendo osistema de lubrificação por salpicos para os rolamentos do eixo vertical, caso haja excessode óleo no cárter, além da resistência imposta pelo óleo à rotação da coroa, elimina oefeito do salpico, comprometendo assim a integridade física desse rolamento.

Fazendo uma analogia, podemos dizer que óleo lubrificante em excesso danificaqualquer máquina, da mesma forma que “água demais mata a planta”. O eixo horizontalainda aciona a bomba de alimentação.

Deve-se ter cuidado na desmontagem das sapatas de embreagens, pois, seestiverem impregnadas de óleo, irão queimar o óleo, além de não transmitir o torquenecessário. Nesse caso a separadora não alcançará a rotação de regime.

Partes do acionamento horizontal

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d) Acionamento Vertical

O acionamento vertical compreende basicamente o eixo vertical, em cujaextremidade superior é fixado o rotor da separadora, que deve sempre permanecer livrepara manter a rotação constante, tanto em 50 como em 60 Hz, o que é conseguido pormeio da transmissão coroa (do eixo horizontal)/pinhão (do eixo vertical).

Como o rotor gira a altas rotações, ainda carregado de sólidos e líquidos,desenvolvem-se forças bastante elevadas. Em vista dessas forças, o eixo vertical deveter amortecedores tanto radiais como axiais.

Entende-se como amortecedor radial a caixa de molas em que é montado orolamento. Os amortecedores axiais são compostos de seis molas radiais diametralmenteopostas que suportam todo o peso no sentido axial, agindo para evitar os pequenosdesbalanceamentos no decorrer do processo de tratamento de óleos minerais. O eixovertical é fixo na sua parte inferior por uma bucha de fundo, onde é usado um rolamentoque possibilita corrigir automaticamente os pequenos desbalanceamentos, justamentepara amortecer as pequenas oscilações do eixo vertical no amortecedor radial.

Partes do acionamento vertical

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e) Sistema de Admissão e Recalque

O sistema de admissão compreende os tubos flexíveis, tampas e tubo de alimentaçãodo rotor. Devemos ressaltar que as separadoras têm instrumentação local instalada(manômetro, termômetro, indicador de fluxo, indicador de vibração etc. para indicar ascondições em que está sendo operada.

Deve-se verificar, sempre que possível, a leitura nos instrumentos de medição,confrontando-a com os valores indicados nos dados de funcionamento apresentados pelofabricante, a fim de se fazer uma análise quanto ao funcionamento correto, ou não, doequipamento e determinar as correções necessárias para um melhor aproveitamento daseparadora.

Para o processo de purificação, deve-se ter, de preferência, água quente na linhade alimentação do selo hidráulico.

Já o sistema de recalque compõe-se basicamente das saídas de óleo limpo e dafase pesada separada (água e borra misturada a água).

Quando existir o sistema de alarme de quebra de selo hidráulico, o pressostato,manômetro e a válvula de regulagem da pressão de saída, devem ser instalados na redede saída de óleo limpo.

Sistema de admissão e recalque

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1. Admissão de óleo a ser tratado na bomba da separadora2. Descarga de óleo a ser tratado, da bomba para o aquecedor3. Entrada de óleo a ser tratado na separadora4. Saída de óleo limpo da separadora5. Saída de água separada6. Conexão para saída de água e dreno7. Saída de borra do rotor9. Suprimento de água de lavagem e selo10. Entrada de água de fechamento do rotor11. Entrada de água de abertura do rotorA. Válvula de fechamento na entrada da bomba de admissãoB. Filtro na entrada da bomba de admissãoC. Bomba de admissãoD. RotorE. Eixo verticalF. PinhãoG. CoroaH. Acoplamento de fricçãoJ. Contador de rotaçõesK. FreioL. Visor de óleo do cárterM. Bujão de óleo (admissão no cárter)N. Indicador de fluxoO. Termômetro

f) Bomba de Alimentação

A bomba de admissão acoplada à separadora tem a função de alimentar a centrífugacom óleo a ser tratado. Deve existir sempre um filtro na aspiração da bomba, para evitara quebra do acoplamento de arrasto ou o engripamento dos dentes de engrenagem.

O acoplamento de arrasto funciona como fusível mecânico, isto é, em caso desobrecarga na bomba, ele deverá ser o primeiro a quebrar para garantir a integridadefísica dos demais componentes. O material para confeccionar o pino de arrasto é açocarbono 1010 a 1020 (macio). Nunca se deve substituir esse material por outro aço maisduro que SAE 1020 ou similares.

A bomba tem uma válvula de alívio montada no seu próprio corpo, como é depraxe em todas as bombas de deslocamento positivo.

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g) Acessórios

São elementos que devem ser instalados para se ter uma condição ideal decentrifugação. Temos os seguintes acessórios (equipamentos e ou sistemas) periféricos:

Sistema de pré-aquecimento

Em razão da viscosidade do óleo a ser tratado, haverá necessidade de aquecê-lovisando a diminuir sua viscosidade (grande variação) e também a sua densidade (pequenavariação).

Como ilustração, temos alguns tipos de óleos e suas respectivas temperaturas deseparação:

• Óleo diesel marítimo - viscosidade 65seg. RED.1/100o F = ± 50ºC (temperaturamédia ambiente da praça de máquinas com o navio em viagem nas regiõestropicais)

• Óleo lubrificante - viscosidade SAE 30/40 = 80 a 90o C• Óleo combustível - viscosidade 1500 seg. RED. 1/100o F = 90 a 98o C• Óleo combustível - viscosidade 3500 a 6000 seg. RED. 1 a 100o F = 98o C

A temperatura não deverá exceder a 100o C, para evitar evaporação de água, oque pode quebrar o selo hidráulico; também porque a água na forma de vapor não seráseparada na centrifugação.

Sistema de água de manobra

O sistema de água de manobra serve para a abertura e fechamento do rotor edescarregamento de sólidos nas centrífugas de descarga automática que descarregamos sólidos acumulados sem parada da separadora.

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Nas separadoras Alfa Laval, podemos encontrar dois sistemas de descargaautomática para separadoras de óleo mineral para uso naval:

• sistema convencional, denominado de descarga do tipo total, ou seja, todo oconteúdo do rotor é descarregado. Por esse motivo haverá necessidade de secortar a alimentação de óleo à separadora durante o ciclo de descarga; e

• sistema de descarga controlada, cuja característica principal é permitir descargascontroladas com volume menor, sem haver perda de óleo e sem a necessidadede interrupção da alimentação de óleo sujo quando ocorrer a descarga.

O comando do painel deve ser do tipo eletrônico.

As pressões da água para limpeza, abertura e fechamento do rotor devem serreguladas segundo o manual do fabricante, sempre de acordo com o tipo de separadorainstalada.

Outros sistemas que iremos encontrar nas modernas separadoras são o sistemade alarme para a quebra de selo hidráulico, cuja função é alarmar quando houver a quebrade selo hidráulico do rotor; o sistema de controle automático, cuja função básica é monitoraras descargas nas separadoras automáticas; e o controle de interface, utilizado em algunstipos de separadoras e importante para controlar a linha de separação (dentro do rotor)através da contrapressão na saída do óleo limpo.

7.4 Manutenção e limpeza dos separadores

Os defeitos ou falhas de funcionamento nos equipamentos instalados nos naviosnem sempre acontecem da mesma maneira. Por esse motivo é que indicamos o estudodo manual de instrução do equipamento, elaborado pelos técnicos que o projetaram.

Algumas falhas ou defeitos ocorrem mais freqüentemente e a prática irá ajudarbastante, porém o mais importante é conhecermos corretamente o funcionamento daseparadora através do estudo do manual de instruções.

Vejamos alguns procedimentos que julgamos importantes para melhoraproveitamento na operação das separadoras.

7.4.1Limpeza do Rotor

A freqüência para desmontagem e limpeza do rotor é determinada pela prática edepende do tipo de impurezas presentes no líquido processado e do estado dos filtros. Seeles estiverem defeituosos ou mal montados, haverá passagem de partículas grandesque ficarão presas entre os discos do rotor ocasionando o bloqueio da borra. Caso istoaconteça, os discos precisarão ser limpos um a um.

Uma parte importante do rotor é o seu anel de fechamento. Qualquer tendência doanel de fechamento de ficar grimpado no corpo do rotor deverá também ser consideradaao estabelecerem-se os intervalos para as desmontagens.

É difícil recomendar a freqüência com que o anel de fechamento deve ser lubrificado,pois isto depende do lubrificante em uso e dos cuidados exercidos na lubrificação.

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No começo a ponta do eixo vertical deverá ser lubrificada pelo menos uma vez pormês, para impedir o engrimpamento do corpo do rotor ao eixo. Com o tempo, o intervaloentre as lubrificações poderá ser aumentado de acordo com a necessidade.

Se o líquido processado contiver água salgada ou a borra for corrosiva (pela presençade ácidos ou sais), o rotor deverá ser perfeitamente limpo com o líquido de lavagem emediante repetidas descargas imediatamente após o término da operação, e no mínimo acada vinte e quatro horas. Isto é de particular importância quando se processam óleolubrificante e óleo combustível pesado.

Limpe as peças de comando da descarga sempre que o rotor for retirado do eixo.Limpe todos os canais e boquilhas do corpo do rotor, o anel de manobra, o disco impulsore o registro do comando. O tipo da água (dureza) determinará a freqüência dessa limpeza.

7.4.2 Revisões do Rotor

O conjunto rotor é composto por várias peças metálicas e de vedações entre si;nas peças de grande porte (anel de fechamento grande, capa do rotor, distribuidor, discosuperior, cone distribuidor e corpo do rotor), em geral existem marcas de balanceamentodinâmico acompanhadas do número de série da máquina.

Essas peças, quando condenadas, só devem ser substituídas mediante um novobalanceamento dinâmico de todo o conjunto (rotor), no qual também existem peças comrosca à esquerda (anéis de fechamento grande e pequeno e a porca da capa).

Num rotor novo, as marcas de fechamento (-O-) devem coincidir exatamente. Como desgaste das roscas, as marcas se ultrapassam e quando a marca do anel ultrapassarde 25 a 30o a marca da tampa, você deverá consultar um técnico especializado do fabricantepara examinar as peças.

Esta verificação deverá ser feita pelo menos uma vez por ano da seguinte forma:• desatarraxe o anel de fechamento grande, remova a capa do rotor e o distribuidor

com o jogo de discos;• retire o anel de vedação externo da capa do rotor, coloque a capa e atarraxe o

anel de fechamento para esquerda até o fim;• se o anel de fechamento puder ser apertado com a chave circular sem resistência

até que a capa fique bem presa ao corpo do rotor, a pressão no jogo de discosdeverá ser aumentada acrescentando-se um disco extra (incluído no jogo depeças sobressalentes) no topo da pilha de discos;

• certifique-se de que o anel de vedação esteja colocado na ranhura da capa dorotor; quando trocar o anel de vedação, retire-o por meio do pino, o qual deve serinserido alternadamente nos orifícios providos para esse fim;

• encaixe o anel na ranhura utilizando uma tábua aplainada medindo 1”x5”, colocadaem cima do anel;

• bata com cuidado na tábua, bem em cima do anel. Primeiro num lado, depois nooutro; e

• vire a tábua pouco a pouco, acompanhando a circunferência do anel e encaixando-o por igual.

Para outros procedimentos deve ser consultado o manual do fabricante.

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7.4.3 Transmissão

Eixo Vertical

Quando examinar o eixo vertical, verifique com especial atenção a sua ponta cônica,o furo correspondente (central) do fundo do rotor e a altura do eixo.

Acoplamento e Freio

Limpe bem a polia de fricção e as sapatas. Raspe as lonas com uma lima grossapara deixá-las ásperas. Quando trocar lonas de fricção, troque sempre todas ao mesmotempo, ainda que apenas uma esteja gasta.

Eixo Horizontal

Ao trocar a coroa, examine cuidadosamente o pinhão e troque-o, se houver desgasteapreciável neste também.

Cárter

Limpe o cárter periodicamente. Reabasteça-o com óleo novo.

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8 Combate a poluição

8.1Métodos de combate à poluição

A contaminação das águas se processa tantonos mares, onde a responsabilidade maior cabe aosnavios, como nos rios e lagos, que servem dedespejo ao lixo das cidades e aos resíduosindustriais.

Neste estudo iremos nos reportar aosmétodos de combate à poluição por óleo com o usode dispersantes, aglutinadores, absorventes ebarreiras, que são os mais empregados nosderramamentos de óleo nas águas dos mares.

Dispersantes – O uso de dispersante para combater vazamentos de óleo no mardeve ser restringido. A maioria desses dispersantes, apesar de biodegradável, é altamentetóxica, e os efeitos se fazem sentir por muito tempo, destruindo flora e fauna locais. Ocontrole dos fatores concentração e diluição é muito importante nesses dispersantes,devendo-se levar em conta a dosagem letal de cada um, mesmo sabendo-se que emambiente aberto a toxidez reduz-se consideravelmente.

A grande vantagem da utilização de dispersantes é a facilidade de sua aplicação,podendo ser simplesmente lançada sobre as manchas de óleo pelos barcos ou aviões,com efeitos imediatos. A grande desvantagem é o custo muito elevado.

Nos Estados Unidos e na Europa seu uso é bastante restrito, usando-se somenteem locais onde a possibilidade de incêndio possa causar grandes prejuízos ou para impedirque as manchas sujem as praias ainda não atingidas.

Aglutinadores – são produtos que concentram o óleo através de fenômenos físicosbaseados na tensão superficial dos líquidos espalhados. São recomendáveis para águascalmas, devendo ser utilizado em conjunto com equipamentos mecânicos de recolhimentode óleo. Esses agentes aglomeram o óleo num determinado ponto. Também sãodenominados filmes monomoleculares e geralmente são usados quando a película deóleo é tão fina (já está muito espalhado no mar) que a aplicação de outros produtos não évantajosa. É então aplicada à película quantidade da ordem de dois galões/milha linear deperímetro da mancha. O custo desses produtos, porém, é muito elevado.

Absorventes – existem materiais adsorventes e absorventes, alguns bastantebaratos, como a palha de pinho, que absorve até 10 vezes seu peso próprio, e outrosmais caros, como o poliuretano, papéis absorventes e outros produtos especiais quepossuem alta taxa de absorção. Os materiais adsorventes têm a característica de aglutinare fixar à sua superfície as moléculas de uma outra substância com que tenha contato.

Poluição por óleo

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Utilização de produto absorvente em uma poluição marinha

Barreiras para cercar o óleo – também denominadas cortinas flutuantes ou“booms”, quando lançadas na água, flutuam e formam uma barreira na superfície, deforma a evitar que o óleo sobrenadante se espalhe. Normalmente são usadas em conjuntocom equipamentos recuperadores de óleo.

Constituem-se numa lona de plástico, náilon ou qualquer outro plástico, tecidoresistente com costuras duplas ou triplas e flutuadores para mantê-las na superfície. Adiferença entre a barreira para cercar o óleo e a de contenção é que estas são constituídasde duas partes: a borda livre, parte que fica acima da linha d’água para evitar a fuga doóleo por sobre a barreira e a saia, parte submersa, abaixo da linha d’água, que deve evitara fuga do óleo por baixo da barreira.

As barreiras dividem-se em:

a) Quanto à utilização• pesadas, para mar aberto;• leves, para águas tranqüilas; e• permanentes, para locais de freqüentes vazamentos.

b) Quanto ao material• flexíveis, tomam forma sem resistência;• semiflexíveis, oferecem alguma resistência; e• rígidas, mantêm a forma original.

c) Quanto ao perfil e a flutuação• de cortina – mantas e flutuadores;• infláveis – cilindros (ar e água)• auto-infláveis – mola espiral e lastro; e• improvisadas – com flutuação ou fixadas no solo.

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Utilização das barreiras

8.2 Sistemas de lavagem de tanques de óleo

Com a finalidade de evitar o derramamento de óleo e qualquer outro fluido poluente,são empregados diversos métodos. Nesta parte do seu estudo você irá conhecer algunsdeles para que, quando embarcado, possa utilizá-los adequadamente. Assim, vejamos:

Sistema load on top (LOT) - sistema baseado no princípio de que, quandoemulsões de água e óleo são deixadas em repouso, o óleo se separa da água pela açãoda gravidade e pela diferença de peso específico. Assim, o óleo, por ser mais leve,permanece na superfície. A camada inferior, de água, é bombeada para o mar ou para umterminal (navios petroleiros) e a mistura de óleo e água remanescente é transferida paraum tanque denominado slop. Continuando em repouso por um certo tempo, a água e oóleo tendem à separação (sedimentação), o que permite, posteriormente remover-se novaquantidade de água que permanece na parte inferior do tanque. Este sistema, em uso hámuito tempo, contribui de forma significativa para a redução da poluição operacionalcausada por navios petroleiros.

Separação pelo efeito da gravidade (sistema LOT)

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Sistema de lavagem de tanques com óleo cru (COW) – A sigla COW significaCrude Oil Washing, que quer dizer lavagem por óleo cru e é a limpeza dos tanques decarga dos navios petroleiros com jatos de óleo da carga efetuada sob alta pressão durantea operação de descarga do navio e por bombas próprias, instaladas no interior dos tanques.O óleo da carga é bombeado através de um sistema próprio, independente do sistema decarga ou de lastro.

O principal objetivo desta operação é reduzir a quantidade de óleo remanescentenas anteparas internas dos tanques (em função da aderência) e, conseqüentemente abordo, após o final da operação de descarga.

Principais vantagens deste sistema• os resíduos de óleo remanescentes no tanque são significativamente reduzidos,

assim como a formação de borra no fundo do tanque;• maior quantidade de carga descarregada; os tanques lavados com óleo cru

necessitam de menor intervalo de tempo para serem preparados para a entradaem estaleiros e reduzem a quantidade de água necessária para lavagem; e

• menor risco de poluição.

Principais desvantagens• o COW não elimina a necessidade de lavagem com água para o carregamento

de lastro limpo ou entrada em estaleiros, além de não surtir qualquer efeito noque se refere à limpeza das linhas e a desgaseificação;

• o fato de que os navios têm que ser providos de sistemas de gás inerte e máquinasde lavagem fixas, apropriados, pressupõe elevados gastos e limitam muitos naviosantigos que, sem procederem grandes modificações, não podem realizar taloperação;

• esta operação só pode ser realizada durante a descarga, o que causa um aumentosignificativo do tempo de operação;

• maior carga de trabalho para o pessoal envolvido e,• crescentes riscos de segurança no porto.

Lembramos que as operações de COW não são opcionais, mas sim obrigatórias,de acordo com as regras internacionais contra poluição para navios petroleiros que possuamcertificado de COW. No Certficado Internacional de Prevenção Contra Poluíção por Óleo(IOPP) é previsto se o navio está ou não equipado com um sistema COW. A não realizaçãodas operações de lavagem com óleo cru, quando necessárias, constituem desrespeito àsregras internacionais e podem levar a multas e detenção do navio infrator.

Para melhor conhecimento deste sistema você deverá estudar o manual do navio.

Sistema de tanques para lastro segregado (SBT) – todo o navio petroleiromantém, quando descarregado, uma certa quantidade de água do mar como lastro. Istoirá compensar, em peso, parte da carga descarregada, o que proporciona condições deestabilidade e manobrabilidade do navio. Sob a regulamentação atual, essa água ébombeada para os tanques de carga vazios, misturando-se com os resíduos da carga.Como sabemos, esta água não pode ser descarregada para o mar. Assim, quando o navioatraca no terminal para a operação de carregamento, ela é descarregada como lastrosujo. Como os terminais não possuem condições de armazenamento de grandesquantidades deste lastro, foi necessário projetar os tanques de lastro segregado, ou seja,água de lastro que não tem qualquer contato com o óleo da carga. Além do tanque, todo

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um sistema composto de redes e bombas permite manter o lastro descarregado para omar ou para o terminal sem qualquer contaminação com o óleo da carga. Todas as novasconstruções de navios petroleiros, pela legislação internacional, têm por obrigação possuiruma capacidade de lastro segregado que mantenha a segurança do navio quandonavegando na condição “descarregado”.

Sistema de gás inerte –sistema que permite a substituição dos gases inflamáveisexistentes no espaço livre interior dos tanques de carga por gases de baixo teor de oxigênioe, portanto, não combustíveis. Freqüentemente, os gases de descarga das caldeiras donavio, que são inertes, passam por um sistema de limpeza e são bombeados para ostanques de carga.

A instalação deste sistema reduz bastante as chances de explosão nos tanques decarga do navio.

8.3 Separador de água e óleo

Uma outra fonte poluidora da água do mar e de outro qualquer local onde estejauma embarcação é a água proveniente das dalas da praça de máquinas. Sabemos que,em virtude de vazamentos de óleo combustível e lubrificante dos equipamentos instalados,bem como de água de diferentes sistemas da praça de máquinas, tal mistura, que irá sercoletada na dala (parte inferior da praça de máquinas), deverá ser removida.

Como sabemos, não podemos esgotá-la diretamente para o mar. Isto causarápoluição. Por este motivo é que são instalados nas praças de máquinas diversos tipos deum equipamento denominado separador de água e óleo.

O separador de água e óleo, seja de que tipo for, tem a finalidade de separar amaior parte do óleo existente na mistura oleosa da dala da praça de máquinas, ou seja,permitir que a água seja descarregada para o mar, através do separador, com umaquantidade mínima de óleo.

A legislação internacional permite um máximo de 15ppm (partes por milhão) deóleo descarregado.

Os principais tipos de separadores de água e óleo instalados em navios nacionaissão:

• Turboil Senco;• Tonfin;• Comyn;• RDS;• Aquamarin;• GSF; e• Framarine.

Como o mais comum em naviosé o do tipo Turboil Senco, vamos mostrar seufuncionamento, sempre lembrando que, para melhor operar qualquer sistema é necessárioestudar meticulosamente o manual de instruções do fabricante.

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Separador de água e óleo Turbois Senco – Além da boa capacidade de separação,este separador possui algumas características exclusivas, como sejam: ocupa pouco espaço,baixo peso, baixo custo de aquisição e é de fácil manutenção. O seu comando operacionalpode ser manual ou completamente automatizado. A capacidade destes equipamentos variade 10 a 250 ton/h de água a ser processada (água contaminada por óleo).

Separador de água e óleo tipo Turboil Senco

1 atnuJ 11 onerdedaluvláV

2 oãçaxifedsosufaraP 21oãçarapesedaramâcadsocsiD

roirefni

3 raedoripsuseaióB 31etrapadoãçaxifarapapahC

socsidsodroirepus

4 roirepusoproC 41 sosufaraP

5 savorpedarienroT 51 atnuJ

6 onerdedobuT 61 roirepusoãçarapesedaramâC

7soertneoãçaxifedsosufaraP

soproc71 rodeceuqaodatnuJ

8 roirefnioproC 81 rodeceuqaodegnalfodsosufaraP

9otogseedaluvláv/podacsoroãjuB

odnufed91 ocirtéleuoropavarodeceuqA

01 onerdedaluvlávadatnuJ

12

3

45

6

7

8

9

1011

12

1314

15

16

1718

19

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Princípio de funcionamento

A mistura de água e óleo é aspirada da dala da praça de máquinas por uma bombachamada “bomba de esgoto de porão”, quase sempre do tipo alternativa e descarregadaem um tanque próprio, denominado “tanque de esgoto”.

Por um período longo, deixa-se a mistura descansando a fim de que a águasedimente, ficando o óleo na parte superior do tanque e a água na inferior.

Após esse período uma bomba de fuso aspira a água deste tanque e descarrega-a para o separador através de uma válvula de retenção.

A a primeira fase do processo de separação inicia-se na câmara superior pordiferença de peso específico (lembre-se de que já houve uma separação no tanque deesgoto).

Ao sair da câmara superior, a mistura entra na câmara inferior de separação, que écomposta por um conjunto de discos cônicos, sobrepostos uns aos outros. O óleoremanescente se acumula na parte inferior dos discos e, devido à conicidade dos mesmos,flui para a parte superior, onde fica acumulado até que atinja um determinado nível, quandoentão é drenado para um tanque de óleo sujo.

A água, agora isenta do óleo, sai pela parte central dos discos, sendo então drenadapela parte inferior do separador.

Quando a mistura é admitida no separador por meio de bomba, ela vem com umacerta quantidade de ar que fica acumulado na parte superior do mesmo formando umcolchão elástico. Este serve para compensar o fluxo descontínuo na entrada da mistura.O ar excedente é automaticamente eliminado através de uma válvula de suspiro tipo bóia(3).

Na parte superior do separador há um sistema de aquecimento (19) que facilita adrenagem do óleo. Existe também na parte inferior um processo de aquecimento parafacilitar a separação de óleos mais viscosos.

As duas torneiras de prova permitem o controle da quantidade de óleo separado,proporcionando uma drenagem quando necessária.

Quando a operação do sistema é automática, a drenagem do óleo separado éefetuada através de uma válvula solenóide comandada por um eletrodo que opera peloprincípio da variação da resistência di-elétrica do meio em que ela se encontra.

Na rede de descarga da água limpa para o costado é adaptado um sistema demedição do valor do óleo que a água contém.

Uma célula fotoelétrica envia um sinal elétrico e, quando a intensidade do sinal fazcom que o monitor calcule um valor igual ou superior a 15 ppm, todo o sistema automáticoé ativado para que a válvula do costado seja fechada e a água retorne para o separador,parando a aspiração da mistura oleosa do tanque.

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Para que os 15 ppm (ou menos) de óleo seja alcançado, é adaptado ao separadorum sistema de filtros adicional.

Um outro sistema, mais moderno e agora em operação nos navios construídos noexterior, é o que combina a separação centrífuga com a adição de produtos químicos eque foi projetado pela Alfa Laval internacional.

Como não há encomendas dos estaleiros nacionais para tal equipamento, vamosdeixar para outra oportunidade o estudo do mesmo.

A figura abaixo nos mostra o processo de separação deste aparelho.

Separador Alfa Laval

8.4 Sistema de tratamento de efluentes

O sistema de tratamento de efluentes ou sistema de tratamento de material fecal, éum sistema auto-suficiente para tratamento de esgotos de navios ou plataformas deexploração de petróleo, evitando que seja descarregado para o mar material fecal in natura.

O sistema usa o princípio de introdução do ar para digestão do material fecal, emconjunto com o tratamento do efluente final, e é geralmente aceito como o sistema maiscompacto, eficaz e flexível para uso a bordo. O denominado “Super Tridente” é o maisencontrado a bordo.

A unidade de tratamento Super Tridente é formada por um tanque dividido em trêscompartimentos estanques: um de arejamento, um de sedimentação e um de contato como cloro.

borra do tanquede esgoto

dosador - Alpacom MP 205

aquecedor

tanque detratamentode borra

5

31

saída de óleo

saída de borraseparadorAlfa Laval

4

2

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Os efluentes com material fecal são admitidos no tanque de arejamento, onde sãodigeridos por bactérias. Este compartimento contém oxigênio e microrganismos que sãodesenvolvidos no próprio efluente pela adição do oxigênio.

Do compartimento do arejamento, o efluente passa para o compartimento desedimentação, onde o conjunto de bactérias aeróbicas desenvolvidas, conhecido comolama ativada, é deixado decantar para produzir um efluente claro, que passa através deum tanque clorinador onde entra em contato com o cloro, permanecendo no compartimentofinal para permitir a ação do cloro antes de ser descarregado. A ação do cloro faz com queos microrganismos morram, tornando a água pronta para ser descarregada.

Partes do sistema

• Compartimento de arejamento – neste compartimento da unidade detratamento, bactérias aeróbicas (que necessitam de oxigênio para existir)reproduzem-se, alimentando-se de dejetos introduzidos. Como o ar é fundamentalpara a proliferação dos microrganismos, devemos manter sempre sua alimentaçãopara o tanque. Isto é possível através de compressores instalados no sistemas.O ar não precisa de pressões elevadas, mas uma baixa pressão faz com que oconteúdo do tanque seja misturado com os efluentes não tratados ainda, pois osefluentes entram continuamente. Além disso uma parte da lama ativada retornapara o equipamento.

• Compartimento de sedimentação – nele as bactérias se sedimentam e retornamao compartimento de arejamento através do tubo de circulação do ar (ver figura).Este a quem o “este” se refere: ao compartimento, ao tubo, ao ar retira o sedimentodo fundo do compartimento e o descarrega no compartimento de arejamento;através de um tubo indicador visual pode-se verificar o retorno da lama. Ocompartimento de sedimentação da unidade é em forma de funil. Os ladosinclinados do tanque evitam o acúmulo de lama já sedimentada, conduzindo-ana direção do tubo de circulação de ar. Os efluentes entram no compartimentoatravés de um filtro e de uma câmara de repouso, sobem através do clarificadore são descarregados no compartimento de contato com o cloro (pastilhas oulíquido). Também podemos notar a existência de um tubo, no compartimento dearejamento que, colocado à superfície, serve para fazer retornar ao tanque desedimentação quaisquer resíduos.

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• Compartimento de contato com o cloro – neste compartimento o efluente ficaarmazenado depois de passar através do clorinador, onde o cloro efetua adestruição das bactérias. Normalmente são instalados dois contatos de nível(alto e baixo) que permitem a operação da bomba de descarga da água. Existetambém um outro contato (tipo interruptor de flutuação) que faz operar o sinal denível alto no tanque.

• Clorinador –passagem de fluxo por onde o efluente atravessa, e no qual o cloro(pastilhas ou líquido dosado) faz o papel de veneno das bactérias.

• Bombas de descarga da água – normalmente duas, acionadas por motoreselétricos e que funcionam ou param através de comando do flutuador de nível dotanque.

• Compressores de ar – partes fundamentais do sistema. Normalmente sãoinstaladas duas unidades, sendo que, sempre que o sistema de tratamento dematerial fecal estiver operando, um compressor deve estar funcionando e o outrofica na condição de reserva. Quase sempre são compressores de palhetasrotativas.

• Suspiros – os tanques de aeração e sedimentação são providos de suspirospara a eliminação dos gases. Tais gases são explosivos e devem ser retiradospela parte mais alta do navio (chaminé ou mastro).

• Entrada de águas servidas – existente para recolher as águas sem materialfecal e que se originam dos lavatórios, chuveiros e demais partes doscompartimentos habitados do navio, exceto lavatórios e pias da cozinha do navio.

Vista em corte de um sistema de tratamento fecal

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É importante observar que na entrada dos efluentes existe uma tela que impede apassagem de material sólido no tanque de aeração. A limpeza periódica dos tanques é defundamental importância para o bom funcionamento do sistema.

Consulte sempre o manual do fabricante para maiores detalhes do funcionamentodo sistema instalado em seu navio.

1 )laceflairetam(otogsearapadartne 9 aicnêgremeedagracsed

2 adavitaamaledrosivobut 01 raedserosufid

3 aletmeortlif 11 )oirámirp(oãçareaedeuqnat

4 sesagedoripsus 21 oãçatnemidesedeuqnat

5 setnautulfsotirtededeicífrepusedroteloc 31 adatartaugáedagracsededabmob

6 elortnocedleniap 41 otnemihcneedoãxenoc

7 ahlitsapmeorolcedsobut 51 serodareaserosserpmoc

8 )sianrobme(sadivressaugáedadartne 61 levínedrodacidni

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9 Comunicações interiores e sistemas de alarme

9.1 Comunicações interiores

Desde os primórdios da humanidade o ser humano tem necessidade de se comunicarcom seus semelhantes e hoje em dia podemos observar que a ciência da comunicação éa que mais cresce em todo o mundo.

A bordo de qualquer embarcação, temos várias modalidades de comunicação entreos tripulantes e, quando ela transporta passageiros, entre os tripulantes e estes.

O sistema de comunicações interiores é vital para a operação normal do navio,principalmente nas fainas de emergência. Para a perfeita segurança do navio, é precisoque ele esteja funcionando eficientemente.

O sistema de comunicações interiores é basicamente composto de:• telefones auto-excitáveis;• sistema de fonoclamas;• sistema de tubos acústicos;• sistema de campainhas de chamada; e• rádios portáteis (VHF).

De um modo geral, a estação de telefones auto-excitados cobre:• passadiço;• camarotes em geral;• praça de máquinas;• salões, copas e cozinha;• compartimento da máquina do leme; e• compartimentos de emergência.

A estação de fonoclamas cobre, de um modo geral:• passadiço;• castelo de proa;• popa;• convés das embarcações;• praça de máquinas; e• compartimentos internos (salões, corredores, etc.).

A estação de tubos acústicos atende, normalmente:• tijupá;• passadiço;• estação rádio;• camarim de cartas; e• camarote do comandante.

A estação de campainhas de alarmes cobre, normalmente:• camarote do comandante;• camarote do armador; e• refeitório dos oficiais.

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Os rádios VHF portáteis são usados, normalmente, nas manobras de atracação edesatracação e também nas fainas de abastecimento de óleo combustível ou derecebimento de material. Eles são muito importantes na comunicação direta entre o navioe a embarcação que transporta o material ou o óleo combustível para o navio.

Não devemos desprezar o apito como um meio de comunicação interior. Nas fainasde emergência, ele irá alertar a todos os tripulantes de acordo com os sinais já conhecidose que serão emitidos a partir do passadiço.

VHF Portátil

9.2 Sistema de alarmes da praça de máquinas

Em qualquer embarcação com propulsão mecânica, iremos encontrar um sistemade alarmes que alerta o operador para eventuais falhas no funcionamento dosequipamentos.

Nas pequenas embarcações, os alarmes são atendidos pelo timoneiro, que informaao operador da máquina a irregularidade existente. Nas embarcações de médio porte,com praça de máquinas guarnecida, existe um painel de alarmes que indica o equipamentoe a irregularidade no seu funcionamento.

Já nos grandes navios, atualmente automatizados, o sistema de alarmes é muitosofisticado. Tendo em vista a grande quantidade de equipamentos e o reduzido númerode tripulantes para supervisionar o funcionamento de todos eles, é necessário que sejainstalado um eficiente sistema de monitoração. Por esse motivo a operação dosequipamentos da praça de máquinas em um navio pode ser observada no compartimentochamado “sala de controle” (mais conhecida como CCM), onde ficam instalados os alarmesda praça de máquinas.

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No console da sala de controle estão os dispositivos de alarme necessários paracontrolar e supervisionar o motor propulsor, os motores alternadores, os geradores deemergência, as caldeiras e as máquinas auxiliares.

Console da CCM

Também podem existir painéis de alarme no passadiço e, em alguns casos, napraça de máquinas. O painel de alarme do passadiço é uma extensão do sistema dealarmes do CCM, e apenas o motor propulsor, os motores alternadores e a máquina doleme são supervisionados.

9.2.1 Princípio de funcionamento do sistema de alarmes

Como dito acima, os alarmes são importantes para ajudar na condução dosequipamentos, mas que cuidados devemos ter com as máquinas que estamos operando?Vejamos:

Pressões – verificar se elas estão sendo mantidas de acordo com as especificaçõesdo fabricante dos equipamentos. As mais importantes são as pressões de óleo lubrificante,da água de resfriamento dos motores, da água de circulação dos aparelhos trocadores decalor, do óleo combustível dos motores e da caldeira e as de ar comprimido. Os dispositivospara detectar a pressão estão instalados na rede e existe um dispositivo próprio paracada uma;

Temperaturas – também devem ser mantidas dentro do que mandam os fabricantesdos equipamentos. As mais importantes são as citadas no item “pressões”;

Nível - os principais tanques da praça de máquinas (óleo lubrificante dos motores,água de resfriamento dos motores, água do tubulão da caldeira, óleo combustível dosmotores) são monitorados;

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Salinidade da água do destilador – deve-se sempre verificar se a água que estásendo produzida no grupo destilatório está de acordo com o que queremos, no que dizrespeito à quantidade de sal que ela contém.

Quando alguma pressão ou temperatura não estiver dentro dos valores determinadospara permitir o perfeito funcionamento do equipamento, o sistema de alarme irá atuar,alertando o operador para a anormalidade. O mesmo procedimento se dará para os níveisdos tanques e a salinidade da água do destilador.

Ocorrendo uma condição de alarme, esta será indicada na unidade de alarmes;uma luz indicadora, no painel de alarmes, acenderá intermitentemente e a buzina soará.

Os sistemas de alarmes modernos são do tipo luminosos e sonoros; isto quer dizerque, quando houver uma anormalidade, acenderá uma luz e soará uma buzina ou sirene.

Quando a luz acender e a buzina ou sirene tocar, você deve apertar o botão decancelamento da buzina (ou sirene) e ela deixará de soar. Ver, então, no painel qual a luzque está piscando e, só então, pressionar o botão que está piscando. Ele ficará aceso atéque a condição de alarme seja resolvida, ou seja, se a pressão está baixa, ela deverávoltar ao normal para que a luz se apague automaticamente; se a temperatura estiveralta, ela deve voltar ao valor desejado, etc.

Você deve sempre lembrar-se de que o sistema de alarmes de uma embarcação éum amigo que deve ser preservado. Como seu amigo ele irá ajudá-lo, verificando ofuncionamento dos equipamentos e você terá mais tempo de descanso. As manutençõesdos equipamentos serão menores e seu trabalho também.

Nunca atenda a um alarme sem verificar, no local em que ele indica a anormalidade,o que está acontecendo; acredite sempre que mais vale uma vistoria local do equipamentodo que sua intuição que, às vezes, não é muito correta!

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10. Trocadores de calor

10.1 Métodos de transmissão de calor

O calor pode deslocar-se de uma região de um corpo para outra; além disso, ocalor pode passar de um corpo para outro, estando estes corpos em contato ou não. Essefenômeno recebe o nome de transmissão do calor.

O calor pode propagar-se de três maneiras diferentes• Condução;• Convecção; ou• Irradiação ou radiação.

Embora sejam processos diferentes, eles têm uma característica em comum:

O calor sempre flui da região ou corpo de temperatura mais alta para a regiãoou corpo de temperatura mais baixa.

Condução do calor

É o processo de transmissão de calor através do qual a energia passa de moléculapara molécula sem que elas sejam deslocadas.

Exemplo: Aquecendo-se a extremidade de uma barrametálica, as moléculas passam a vibrar com maiorintensidade, transmitindo essa energia adicional àsmoléculas mais próximas, que também passam a vibrar maisintensamente e assim sucessivamente até alcançar a outraextremidade . Por esse motivo, os cabos de panela sãofeitos de materiais chamados isolantes.

O processo de condução do calor é típico dosmateriais sólidos. A experiência mostra que, em geral,metais são bons condutores de calor, aparecendo em ordemdecrescente de condutibilidade térmica: Prata, Cobre,Alumínio, Ferro, Chumbo e Mercúrio (metal líquido àtemperatura ambiente).

Convecção do calor

Processo de transmissão do calor nos líquidos ou nos gases, por efeito das camadasaquecidas que se chamam correntes de convecção.

Exemplo: Os aparelhos de ar condicionado operam colocando ar frio dentro de umambiente. Porém eles causam melhor efeito quando colocados na parte superior de umasala, porque dessa forma provocam a convecção do ar, com a descida do ar frio, que émais denso, e a subida do ar quente, que é menos denso.

Na convecção não ocorre passagem de energia de um corpo para outro, masmovimento de partículas, levando consigo a energia de uma posição para outra.

condução do calor

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Portanto, a convecção não pode ocorrer no vácuo. Os ventos são correntes deconvecção atmosférica.

Irradiação do calor

Podemos definir a irradiação como a transferência de calor por intermédio de ondaseletromagnéticas; neste processo somente a energia se propaga, não sendo necessárionenhum meio material.

Num dia frio, podemos sentir calor se estivermos sob a ação direta dos raios solares;porém, se nos colocarmos à sombra, sentiremos frio. Entre o Sol e a Terra, quase não hámatéria; portanto, o calor não chega à Terra nem por condução, nem por convecção,recebemos seu calor por irradiação.

Irradiação do calor por meio do Sol.

Quando aproximamos a mão sob um ferro de passar roupa aquecido, recebemoscalor principalmente por irradiação, pois quase não há condução, uma vez que o ar é maucondutor de calor, nem convecção, pois o ar aquecido tende a subir .

Transmissão de calor por convecção

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Irradiação do calor por meio de ondas de calor

10.2 Evaporação (ebulição) e Condensação

Ebulição

Considere um vaso transparente com água e coloque-o sobre uma chama. Apóscerto tempo você vai observar que começam a se formar bolhas no interior do líquido, e avaporização processa-se de maneira rápida e turbulenta.

A esse tipo de vaporização, que se processa de uma maneira rápida e turbulentacom formação de bolhas no interior do líquido, denominamos “ebulição”.

Ao contrário da evaporação, a ebulição ocorre sob determinadas condições depressão e temperatura, isto é, a temperatura de ebulição depende da pressão exercidasobre o líquido .

Temperatura de ebulição dependendo da pressão

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A tabela abaixo representa a temperatura de ebulição da água em diferentespressões.

Onde:p = pressão em milímetros de mercúrio; et = temperatura em graus Celsius.

A diminuição da pressão sobre o líquido, por meio de uma bomba de vácuo, facilitaa formação de bolhas, fazendo com que o líquido entre em ebulição em temperaturasabaixo de 100°C. Dizemos, então, que o líquido ferve a 10°C, 20°C, 30°C, ...

O aumento da pressão sobre o líquido, como nas panelas de pressão e caldeiras,dificulta a formação de bolhas, uma vez que estas vão sendo esmagadas pela pressãoelevada; conseqüentemente, a ebulição só ocorre em temperaturas mais altas.

Sob pressão de 218 atmosferas (atm), a água pode ser mantida líquida até atemperatura de 374°C, denominada “temperatura crítica”.

Condensação ou liquefação

A condensação ou liquefação é a passagem do estado gasoso para o estado líquido.O aparelho trocador de calor onde ocorre uma condensação ou liquefação, denomina-secondensador.

Leis que regem a ebulição e a condensação

• A temperatura em que se dá a ebulição e a liquefação depende da pressão e dasubstância.

• Para uma mesma substância, as temperaturas de ebulição e de liquefação sãoiguais, quando estão submetidas às mesmas pressões.

• Sob pressão constante (mesma pressão), durante a ebulição ou a liquefação, atemperatura da substância mantém-se constante.

10.3 A caldeira

Caldeira é um trocador de calor que, por meio do aquecimento do ar no seu interior,transforma água doce (destilada) em vapor. Na caldeira iremos encontrar os três processosde troca de calor: condução, convecção e irradiação.

)gH/mm(p (t 0 )C

5,6 5

2,9 01

6,29 05

067 001

05611 002

007231 053

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Quando o combustível é queimado na fornalha, esta fica cheia de gases quentesda combustão. Esses gases trocam calor com o interior da caldeira da seguinte forma:

Por irradiação, porque emitem ondas de calor radiante, que são projetadas emtodas as direções e absorvidas por toda a superfície a elas exposta.

Por convecção, porque após terem transmitido parte do seu calor à superfície deaquecimento (direta ou indiretamente) por irradiação, os gases sobem, por convecção,pelas partes superiores da caldeira, trocando calor através dessa corrente gasosaascendente.

Por condução, porque os tubos, feitos por material metálico, recebem aquecimentodireto dos gases da combustão e suas moléculas vibram mais intensamente, aumentandosua temperatura e, conseqüentemente, a da água que passa no seu interior.

As caldeiras são divididas em dois tipos: flamatubular e aquatubular.

Nas caldeiras flamatubulares a fonte de calor (gases da combustão) passa pordentro dos tubos instalados e a água fica por fora deles.

Nas do tipo aquatubular acontece o inverso; a água fica por dentro dos tubos e osgases fluem por fora deles.

Estas são as partes básicas de uma caldeira, do tipo aquatubular, instalada a bordode navios mercantes nacionais:

• Fornalha – local em que o combustível é queimado, e do qual o calor é transmitidoaos tubos onde circula água a ser vaporizada;

• Tubulão de água – reservatório onde fica armazenada a água que circula nostubos para ser evaporada, produzindo vapor. Podem ser dois ou somente umtubulão;

• Tubulão de vapor – também conhecido como tubulão superior, onde o vapor eparte da água ficam depositados. O vapor produzido é retirado da caldeira atravésdo tubulão superior;

• Feixe tubular – conjunto de tubos, de diversos diâmetros e diversas finalidades,onde circula a água ou o vapor;

• Queimadores – também conhecidos como maçaricos, que são os responsáveispor admitir óleo combustível pulverizado para a queima;

• Sistema de alimentação de ar – sem o ar é impossível efetuar-se a queima docombustível. O sistema de admissão de ar na fornalha é composto de umventilador, dutos e difusores que permitem que o ar penetre na fornalha de umaforma turbulenta;

• Sistema de ramonagem – Constituído de uma lança (instalada no interior dacaldeira e entre tubos), sistema de alimentação de vapor e sistema demovimentação da lança. É instalado para a limpeza externa dos tubos geradoresde vapor;

• Superaquecedor – Conjunto de tubos, partindo do tubulão de vapor (superior)que devolve o vapor produzido à fornalha para aumentar sua temperatura e retirarqualquer líquido ainda existente no vapor;

• Desuperaquecedor - o vapor superaquecido pode não ser necessário e assimele retorna para um sistema de tubos que passa pelo tubulão superior, diminuindosua temperatura;

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• Válvulas, redes e demais equipamentos auxiliares; e• Sistemas de controle e proteção – constituídos de manômetros, indicadores

de nível, termômetros e toda a parte de automação.

Válvula de segurança

Funcionamento de uma caldeira

As explicações que passaremos a fornecer devem ser entendidas como de operaçãopara uma caldeira do tipo aquatubular.

Partes principais de uma caldeira

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Como vimos acima, caldeira é um trocador de calor que transforma a água emvapor através da troca de calor entre os gases de combustão provenientes da queima dequalquer combustível e a água que passa no interior dos tubos. Assim, para que o processose realize, é indispensável que tenhamos dois elementos: água e combustível para serqueimado. Para entender melhor o funcionamento de uma caldeira, vamos dividi-lo emsistemas.

Sistema de água de alimentação, que é composto de tanques, bombas, redes etubos no interior da caldeira. A água é enviada para a caldeira e deposita-se nos tubulões.Há caldeiras com dois e três tubulões. Sabemos que os tubos que recebem calor nuncadevem ficar sem água ou vapor. Com o recebimento do calor eles vão romper sua estruturamolecular e a caldeira fica inoperante. A água no interior dos tubulões deve ficar da seguintemaneira: no tubulão inferior (de água) a água preenche completamente seu interior. Apartir dele teremos tubos que farão sua comunicação com o tubulão superior (água evapor). O tubulão superior deve ser mantido com seu nível a 75%. A falta de água no visordo tubulão superior é muito perigosa porque não sabemos se os tubos que geram vapor eque passam na fornalha recebendo calor estão cheios de água. Assim, devemos mantero nível do tubulão superior sempre dentro dos padrões de segurança, de acordo com omanual do fabricante. Não esqueça que o vapor que sai da caldeira para efetuar umtrabalho é proveniente da água acumulada nos tubulões. Quanto mais vapor utilizado,temos mais água para alimentar a caldeira. Atualmente, o processo de alimentação dacaldeira é feito automaticamente por meio dos dispositivos automáticos.

Sistema de óleo combustível, é quem fornece calor para a geração de vapor. Étambém composto de tanques, bombas e tubos. Além disso, temos os queimadores nointerior da fornalha que servem para vaporizar o óleo a ser queimado. Os maçaricos sãopartes fundamentais do processo. A alimentação de óleo para eles é regulada através dedispositivos de controle de pressão de vapor. Por exemplo, se desejamos manter a caldeiracom uma pressão de 10 bar e a tendência da pressão de vapor é diminuir porque estáhavendo muito consumo, o sistema automático alimenta os maçaricos com mais óleocombustível, mantendo a pressão desejada. Quando esta é alcançada, o fluxo de óleodiminui, sendo regulada a pressão de vapor.

Sistema de ar para queima, composto de ventilador (chamado de tiragem forçada,de grande capacidade nas caldeiras de grande porte), dutos e difusores de ar na fornalha.A admissão de ar na fornalha também é controlada por dispositivos automáticos e variacom o volume de óleo admitido para queima. Mais óleo, mais ar e vice-versa.

Atualmente, as caldeiras modernas têm seu funcionamento controladoautomaticamente. Ao embarcarmos em um navio, devemos sempre estudar o manual deinstruções do equipamento. É necessário conhecer bem cada equipamento para poderoperá-lo com segurança.

10.4 Principais tipos de trocadores de calor instalados a bordo

Como já estudamos anteriormente, a troca de calor faz-se sempre de um fluidocom temperatura maior para um outro de temperatura menor. Assim, a bordo, iremosencontrar trocadores de calor que estão instalados para diminuir a temperatura de umfluido que está recebendo calor de uma fonte geradora de energia térmica e que sãochamados de resfriadores. Outros fazem com que o fluido tenha sua temperatura

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aumentada; é a transmissão efetuada no trocador chamado de aquecedor. Há um outroque faz com que o vapor, após haver sido utilizado para efetuar um trabalho, retorne àfase líquida; estes são denominados condensadores.

Há vários outros trocadores de calor, como a caldeira, já estudada, e o grupodestilatório, que possui dois tipos de trocadores de calor, quais sejam um evaporador eum condensador.

No nosso estudo vamos identificar somente os três tipos mais comuns a bordo,quais sejam, os condensadores, aquecedores e os resfriadores.

Condensadores

São os trocadores de calor, como dito acima, instalados para transformar o vapor,após haver efetuado um trabalho, em água.

Eles podem ser do tipo atmosférico e a vácuo. O primeiro tem sua pressão internaacima ou igual à pressão atmosférica. São os chamados condensadores auxiliares e estãono sistema de vapor auxiliar.

Os condensadores a vácuo (principais) são submetidos a uma pressão negativa.Trabalham no sistema de vapor que faz funcionar as turbinas a vapor e que necessita depressão negativa para melhor desempenho.

Nos condensadores, a fonte quente é o vapor e a fonte fria é, normalmente, a águado mar. Nos condensadores do sistema frigorífico, a fonte quente é o gás refrigerante e afonte fria pode ser, tanto a água do mar quanto o ar.

Os condensadores podem ser de contato indireto (a água não está em contato como vapor) ou de contato direto, os chamados tanques de cascata ou de observação. Nestes,o vapor é admitido em um tanque onde se condensa ao entrar em contato com a água jáexistente em seu interior.

Condensador de feixe tubular

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Aquecedores

Os aquecedores, hoje em dia, são fundamentais para a vida de qualquer navio.Além de aquecer a água para o banho e para serviços diversos, também tem a função deaquecer o óleo combustível para a queima nas caldeiras e nas máquinas de combustãointerna (os famosos motores principal e auxiliares).

Sabemos que todo navio mais moderno, ou melhor, construído após a década de70, só consome óleo combustível do tipo “bunker”, que é pouco viscoso e sua fluidez, natemperatura ambiente, muito baixa; por isso é necessário que procedamos a seuaquecimento. O trocador de calor instalado para tal finalidade é o aquecedor.

A fonte quente que cede calor ao combustível pode ser o vapor ou qualquer outra.Hoje em dia está sendo muito usado o chamado óleo térmico. Ele é um tipo especial deóleo lubrificante que, após ser bem aquecido, serve como fonte quente que circula pelosoutros aquecedores. Nestes trocadores de calor, do tipo feixe tubular, o óleo a ser aquecido,passa por fora dos tubos e a fonte quente por dentro.

Nos navios petroleiros existe um tipo de aquecedor de água para lavagem de tanquesde carga denominado “aquecedor de butterworth”. Nele é sempre o vapor a fonte quentee a água do mar, a fonte fria.

Resfriadores

São os trocadores de calor mais encontrados a bordo. Todo e qualquer equipamentoque funcione gerando calor e que precise ser resfriado durante seu funcionamento necessitade um resfriador. Assim, os motores principal e auxiliares, bem como o de emergência,utilizam resfriadores para a água que resfria o motor e para o óleo lubrificante utilizado nosistema forçado de lubrificação.

Os tipos de resfriadores mais empregados a bordo são os de feixe tubular e os deplacas.

Resfriador de feixe tubularpara óleo lubrificante

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Os resfriadores de água de resfriamento dos motores admitem a água a ser resfriadae que vem dos motores, pela parte superior da carcaça. O fluido após ser resfriado sai emuma tubulação na parte inferior do resfriador. São os do tipo “fluxos cruzados”. A água fria(do mar ou de circulação) entra por uma das tampas do resfriador, pela parte de baixo,saindo pela tubulação fixada na tampa, pelo lado de cima.

Existem, também, os resfriadores denominados de fluxos paralelos e de sentidosopostos, onde a fonte quente (água do motor) entra por uma das tampas e a fonte fria(água do mar) penetra pela tampa do lado oposto.

Um outro tipo de resfriador é o denominado de “fluxo combinado”, onde um dosfluidos passa em fluxos paralelos e o outro passa em tubos retos, cortando o fluxo dooutro fluido. Para que haja uma perfeita troca de calor, são utilizadas chapas defletoras,ou “defletores”, que fazem com que um dos fluidos passe cruzando aquele que estápassando pelo de tubos retos.

Aparelho de troca de calor tipo fluxo combinado

Outro, também muito empregado a bordo, é o resfriador de placas. Nele a fontequente passa em um lado da placa e a fonte fria do outro lado. São muitas as placasinstaladas e o fluxo dos dois fluidos se dá sem que um entre em contato com o outro.Existe um perfeito sistema de vedação entre as placas impedindo que isso aconteça, oque faria com que o óleo lubrificante se contaminasse e a água de resfriamento do motorficasse salgada.

Trocador de calor tipo “deplacas”

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11 Sistemas de governo

Desde os primórdios da humanidade o ser humano acostumou-se à aventura nomeio líquido, ou seja, pelos rios e mares do planeta. Inicialmente, tendo em vista o tamanhoe peso da embarcação que ele tripulava, era muito fácil levá-la na direção desejada. Aspróprias mãos ou pedaço de madeira serviam para deslocar o barco para um lado ououtro.

Os tempos foram passando e as pequenas embarcações, que só levavam o homeme um pouco da pesca ou caça conseguida, foram sendo aumentadas de tamanho e peso,o que dificultava seu processo de direcionamento.

Era preciso encontrar um meio de fazer com que o rumo correto fosse conseguido,com pequeno esforço físico. E pela inteligência do homem, os sistemas de governo foramsendo desenvolvidos. Inicialmente, com o marinheiro operando manualmente um leme napopa da embarcação. E se mantém até os dias de hoje, quando o uso da eletricidade eeletrônica, com o desenvolvimento de materiais mais leves e resistentes, fizeram surgirnovos sistemas de governo que proporcionam o direcionamento de grandes embarcaçõesoceânicas com grande confiabilidade.

Primeiro sistema de governo

11.1 Partes principais de um sistema de governo

Quase sempre empregamos o termo “máquina do leme” para todo o sistema degoverno de uma embarcação; mas a máquina, propriamente dita, é uma das partes dosistema de governo. Ela é responsável pela substituição do esforço empregado pelo homem,quando direcionava o leme no comando manual. Por meio dela o homem pode deslocargrandes embarcações sem qualquer esforço físico.

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Por intermédio de mecanismos que constituem o sistema de governo, o esforço dotimoneiro no timão é multiplicado muitas vezes ao ser transmitido ao leme.

As seis unidades principais, interligadas de modo a executar um trabalho preciso esuave, conhecidas em conjunto como sistema de governo, são:

• o timão, também chamado de roda do leme;• o sistema de transmissão entre o timão e a máquina do leme;• máquina do leme ou servomotor;• sistema de transmissão entre a máquina do leme e o leme;• o leme; e• o indicador de ângulo do leme.

11.2 Servomotor ou Máquina do leme

Características principais

Já dissemos, acima, que a máquina do leme, propriamente dita, recebe as ordensque vêm do timoneiro ou de um comando elétrico, e que direciona o leme para que este semova para um bordo ou para outro, de acordo com o ângulo desejado. Para que issoocorra e seja confiável, ela deve possuir características próprias, como se segue:

• deve ser robusta;• deve ser projetada a fim de que forças externas, agindo no leme, não possam

movimentar o timão; e• ter uma grande capacidade de multiplicação do sinal recebido, de maneira que,

com uma força relativamente pequena aplicada à roda do leme, possamos, como auxílio de uma máquina motriz (servomotor), fazer a movimentação do leme.

Com o desenvolvimento tecnológico alcançado no que diz respeito ao materialempregado na construção das máquinas do leme, hoje podemos observar que, emboratenham diminuído de tamanho, são tão ou mais robustas que outrora.

Vemos navios de grande porte, como os VLCCs, com máquinas do leme pequenas,para o porte da embarcação, funcionando sem qualquer avaria de material durante toda asua vida útil. Isto representa um grande avanço na construção naval, em relação a trintaanos atrás, quando as máquinas do leme eram muito maiores para navios de porte menor.

11.3 Evolução da máquina do leme

Você sabe quantos tipos de máquinas já foram empregadas para movimentar oleme de embarcações? Você já deve ter visto alguns tipos. De outros você nem ouviufalar, mas é importante saber que, se não estão mais em uso, fazem parte da história daevolução do sistema de governo. Vejamos:

Máquina do leme a vapor

Nas décadas de 40 e 50, eram muito utilizadas em navios com propulsão à máquinaalternativa a vapor. Naquele tempo, todas as máquinas principais dos navios (bombas,propulsores, máquinas geradoras de corrente elétrica) eram movimentadas pela admissãode vapor.

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A máquina do leme não poderia ser diferente. Consistia em dois cilindros de vaporque, por meio de engrenagens, faziam girar uma roda dentada acoplada à madre do leme.

Ao movimentarmos o timão, o transmissor (quase sempre do tipo gualdrope ouhidráulico) fazia abrir a válvula distribuidora de vapor para o cilindro que movimentaria oleme para BB ou BE.

Máquina do leme a vapor

Para a época foi muito eficiente, mas, como você pode imaginar, tinha um baixorendimento térmico, grande peso e necessitava de um tempo longo para aquecer. Outradificuldade era a instalação de um sistema de vapor e, conseqüentemente, os problemasque ele traz.

Máquina do leme de parafuso sem fim

Este sistema, utilizado também nas décadas de 40 e 50, já não é encontrado abordo dos navios mercantes modernos. Poderemos encontrá-lo ainda em embarcaçõesde médio porte que navegam nos rios amazônicos.

Nestas máquinas, um servomotor movimenta o eixo transmissor que, através deengrenagens retas, gira um parafuso sem fim. O fio de rosca numa metade do parafusofica à direita e na outra metade à esquerda.

servo-motora vaporparafuso

sem fim

cana do leme

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Assim, este parafuso movimenta dois blocos de aço (chamados dados) em sentidosopostos e, por meio das conectoras, a madre do leme é girada. As luvas que deslizam aolongo das barras impedem que os dados girem.

Os mancais de parafuso ficam nos jazentes onde são apoiadas as barras guias e oparafuso sem fim.

O sistema possui ainda um freio mecânico, que é acionado por uma alavanca e queserve para manter o leme a meio quando da necessidade de manutenção.

Máquina do leme hidráulica

Com o aperfeiçoamento dos equipamentos de bordo, junto ao aumento de tonelagemdas embarcações mercantes, o sistema de governo ganhou um elemento de força maismoderno com o advento das máquinas do leme, que utilizam a força gerada pela pressãode um óleo hidráulico atuando em êmbolos ou em um motor hidráulico acoplado à madredo leme.

Mas você sabe quais os tipos de bomba utilizados para gerar uma força hidráulicaque faz com que o leme se movimente? Então, aprenda que as bombas podem ser deêmbolos radiais, axiais ou de palhetas. No estudo das bombas você já as conheceu.

Existem dois grandes tipos de sistemas hidráulicos para acionar a madre do leme.Vejamos como funcionam os dois tipos desta máquina.

Máquina do leme com dois ou quatro cilindros hidráulicos

É o tipo mais comum em grandes navios; possui duas bombas hidráulicas acionadaspor motores elétricos, cada uma delas capaz de manter o sistema sob pressão.

Máquina de leme hidráulica

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A madre do leme é movimentada por dois ou quatro cilindros hidráulicos. A pressãohidráulica é comunicada a um dos lados dos cilindros e aliviada do outro através da operaçãode válvulas comandadas eletricamente (solenóides).

Essas válvulas são abertas e fechadas por um painel elétrico que “lê” a ordemrecebida do passadiço pelo receptor sincro. Conforme o bordo que se deseja mover oleme, válvulas solenóides diferentes são operadas.Quando é alcançado o ângulo do lemedesejado, as válvulas são fechadas e o leme fica em posição.

Os grandes navios são obrigados a ter um controle de emergência que atuadiretamente nesse conjunto de válvulas solenóides diretamente do passadiço, contornandotodo o sistema transmissor/receptor sincro.

Máquina do leme com motor hidráulico (máquina do leme aletada)

É um sistema comum em navios de guerra e em alguns navios mercantes. Eledispõe também de bombas hidráulicas, mas em lugar de cilindros hidráulicos, há um motorhidráulico acoplado à madre do leme.

O óleo bombeado penetra em canais e, através da força hidráulica, ao deslocar aspalhetas, leva o leme para o bordo desejado.

Para cada bordo desejado existe um conjunto de palhetas fixas e móveis paraonde o óleo é enviado, quando o sistema de válvulas direcionais (solenóides) atua.

Máquina de leme aletada

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11.4 Sistemas de controle à distância

Voltando às pequenas embarcações, nas quais o homem utiliza o remo ou aplicasua força na cana do leme para direcionar uma pequena embarcação, sabemos que oleme só irá se movimentar se uma força atuar sobre ele. Sabemos, também, que é ohomem quem indica quanto o leme deve se deslocar para que o rumo desejado sejaalcançado.

Assim sendo, uma cadeia de atividades deve funcionar de maneira coordenada,partindo do timão (ou roda do leme) até alcançar o leme.

Nos navios mais modernos, o timão tem sido substituído por comandos pequenos,como o “joystick”. É a modernização dos equipamentos de bordo.

Sigamos, então, a cadeia de atividades que irá fazer com que a embarcação tenhaseu rumo correto, como desejado:

• o homem aciona o timão ou um comando que o substitui;• a ordem é transmitida para a máquina do leme ou servomotor;• a máquina do leme faz movimentar mecanismos que transmitem força para girar

o leme; e• o leme se move no ângulo desejado acusado no indicador do ângulo do leme.

Mas você deve estar pensando na maneira pela qual o timão dá a ordem para amáquina do leme! Como ainda não estudamos bem este processo, tudo parece muitocomplicado; mas vejamos:

Podemos listar três tipos de transmissão:• mecânica ou por gualdropes;• por meio de um telemotor hidráulico; e• elétrica ou por um motor sincro.

Vamos estudar, então, os três principais sistemas, dentro das nossas condições deaprendizado, sabendo de antemão que os dois primeiros estão em desuso ou são usadosapenas nas pequenas embarcações, o que não é o caso de navios mercantes.

1 oãsserpedlenA 11 roirefnilanaC

2 acitámotuaoãsserpedatnuJ 21 edadieuqnatseedaugéR

3 laibalatnuJ 31 atehlaP

4 adnoderahcarrobedatnuJ 41 obuC

5 roirepusralucriclanaC 51 oproC

6 aiug-lenA 61 ahcarrobedrodecetromA

7 ocirdníliconreP 71 ariecamuhcadoneP

8 etnetaB 81 otrepaedohliuqsaC

9 aluvlávedetsaH 91 etropuS

01 aluvlávedegnalF

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Sistema de transmissão mecânica ou por gualdropes

Nas embarcações mais antigas ou em pequenas embarcações, as ordens demudança de rumo são transmitidas por meio de cabos de aço, correntes ou vergalhões.

O timão está fixado ao eixo de um tambor no qual fica enrolado o cabo de aço oucorrentes.

Os chicotes, que são as partes extremas dos cabos ou correntes, saem um porcada bordo e são fixados na cana do leme. Deste modo, girando-se o timão, gira-setambém o tambor, e o gualdrope de um bordo vai-se enrolando e o do outro desenrolando,o que faz com que a cana do leme se desloque para um lado ou para outro e,conseqüentemente, a madre e o leme.

Quando do uso de vergalhões para a transmissão do movimento, o sistema é omesmo, sendo que as correntes ou cabos de aço enrolados no tambor ficam fixados nosvergalhões existentes em um bordo e noutro, até uma determinada parte da embarcação.A partir daí fixam-se de novo correntes ou cabos, que transmitirão o movimento desejadopara a cana do leme.

Transmissão por meio de um telemotor hidráulico

Nos navios antigos e nas pequenas embarcações atuais, podemos encontrar osistema de transmissão por meio de um telemotor hidráulico. Ele normalmente funcionavacom as máquinas do leme movidas a vapor, mas hoje em dia continuam operando emmáquinas com sistema hidráulico.

Esse sistema consiste em um ou dois cilindros hidráulicos, cada um contendo umêmbolo, ligados ao cilindro receptor ou diretamente a cilindros hidráulicos. O cilindrotransmissor é instalado junto ao timão e o receptor junto à máquina do leme.

O sistema é cheio com um óleo hidráulico próprio, de modo que, ao se deslocar otimão, deslocam-se os êmbolos (ou um êmbolo) do transmissor. O óleo que está no interiordeste cilindro é comprimido pela tubulação, deslocando o êmbolo correspondente no cilindroreceptor, que irá fazer com que a máquina do leme, seja de que tipo for, se movimentepara alcançar o ângulo de leme desejado.

macaco pararegular a tensão

transmissão rígida devergalhão de ferro

mola para reduziros choques

madre do leme

quadrante do leme

rodete

tambor

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Um outro tipo de telemotor hidráulico é o que possui, fixada ao eixo do timão, umabomba rotativa em substituição aos cilindros hidráulicos.

Este sistema está restrito a pequenas embarcações. Podemos instalar esse sistemade transmissão em outras partes do navio e não só no passadiço. Alguns navios antigospossuíam um timão instalado no redondo de popa.

As desvantagens deste sistema são:• possibilidade de entrada de ar no sistema;• formação de bolhas de gás, se o óleo for muito aquecido; e• atendimento mais lento da máquina do leme.

Sistema elétrico ou por um motor sincro

Este sistema é o único usado nos navios modernos, principalmente os que navegamem alto-mar. Consiste em transmissores com motores sincro, localizados nas estações demanobra (passadiço ou qualquer outro local onde possamos enviar um sinal para o receptorda máquina do leme) e que são controlados pelo movimento do timão ou de outro comandoelétrico instalado.

Os transmissores são ligados por cabos elétricos a um receptor auto-sincro, sendoque uma chave seletora poderá selecionar o transmissor que irá operar. Normalmentehaverá mais de um transmissor instalado. O transmissor, por meio de um diferencial,controla o débito da bomba de óleo hidráulico.

O transmissor auto-sincro é um gerador de corrente alternada e o receptor é ummotor de corrente alternada e são projetados de modo que o rotor do receptor repitaexatamente o ângulo do deslocamento do rotor do transmissor, operação realizada com amesma velocidade.

Assim, o movimento do timão, que é montado no prolongamento do rotor dotransmissor, é transmitido diretamente ao eixo do rotor do receptor, na máquina do leme.

Transmissão hidráulica

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Sistema elétrico ou por um motor sincro

O sistema elétrico de controle remoto do leme é o mais simples e eficiente e,atualmente, permite ser acionado por dispositivos ligados a repetidoras da agulhagiroscópica, por dispositivos adaptados ao radar anticolisão e até mesmo por comandosportáteis levados para as asas do passadiço, quando se fazem manobras de atracação edesatracação.

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