OPERAÇÃO DE CARREGAMENTO DE CONTÊINERES

 


CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES

Densidade é a massa de uma substância (expressa em kg) por unidade de volume. A unidade padronizada de volume é o metro cúbico (m3). A unidade de densidade é, portanto, kg/m3.
A densidade é uma propriedade que é única para cada tipo de matéria. Líquidos, sólidos e gases, todos têm sua própria densidade.
Alguns exemplos de densidades:
A água pura tem uma densidade de 1.000 kg/m3. Isso significa que um metro cúbico de água pura tem uma massa de 1.000 kg. A água salgada tem uma densidade média considerada de 1.025 kg/m3. O aço tem uma densidade (dependendo da sua composição) de cerca de 7.430 kg/m3. Se uma tonelada métrica representa 1.000 kg, então 1 metro cúbico de aço tem uma massa de 7,43 toneladas métricas.
Corpos com densidade menor que a da água irão flutuar, enquanto os demais irão afundar.
A densidade é expressa pela letra grega ρ (rho).
Peso específico é uma expressão que simplifica o uso da densidade. A gravidade específica é definida como a relação entre a densidade de uma substância e a densidade da água pura (1.000 kg/m3).
O peso específico de uma substância é sempre o ρ da substância dividido por 1.000. Observe que nenhuma unidade segue a transformação da densidade em peso específico. O valor do peso específico é mostrado sem unidades.
Alguns exemplos de gravidades específicas de líquidos:
Água pura = 1
Óleo lubrificante = 0,9 (pode variar)
Combustível = 0,72 a 0,75
Combustível médio = 0,86 a 0,92
Combustível pesado = 0,92 a 0,95
Óleo combustível = 0,95 a 0,99

DIFERENÇA ENTRE MASSA E PESO ESPECÍFICO

A massa de um corpo ou substância é um valor que representa a quantidade de matéria do corpo ou substância. A massa não mudará se o corpo for colocado na lua, no topo de uma montanha ou ao nível do mar.
A força exercida por essa massa quando está sujeita à atração gravitacional da Terra é o peso do corpo ou substância. Como a atração gravitacional é variável (é menor em altitudes maiores do que no nível do mar, a atração gravitacional da Lua é mais fraca que a da Terra etc.), o peso de um corpo ou substância variará de acordo com sua localização, mas sua massa sempre será permanece o mesmo.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a força exercida sobre uma massa sujeita à atração gravitacional da Terra é expressa em Newtons. O peso de um corpo ou substância deve ser expresso em Newtons, o que raramente ocorre na prática. No entanto, em teoria, essa distinção é muito importante.
O valor do peso de um corpo ou substância pode ser encontrado usando a fórmula
F = m × a
A força (em Newtons) será produzida por uma massa (em quilogramas) que está sujeita à aceleração criada pela atração gravitacional da Terra (em m/s2), cujo valor médio é de 9,81 m/s2 ao nível do mar.

DESLOCAMENTO

Deslocamento: Massa do volume de água que um navio desloca. Esta massa é igual à massa do navio. O deslocamento é expresso em toneladas. Símbolo: Δ

VOLUME DE DESLOCAMENTO

Volume de deslocamento ou volume subaquático: Volume da parte subaquática de um navio. É expresso em m3. Símbolo: V

CALADO DO NAVIO

Calado: Profundidade da parte subaquática de um navio. Há calado à frente, calado à ré e calado médio. É expresso em metros ou centímetros. Símbolo: d

PESO MORTO

Peso morto ou Deadweight: É a massa que um navio pode carregar. Essa massa representa a carga, o combustível, a água e tudo o que é necessário para o bom funcionamento do navio. Especificamente, o peso morto da carga representa a massa da carga que pode ser carregada.
O porte bruto é a massa total de mercadorias que um navio pode transportar em seu calado máximo permitido (incluindo combustível, água potável, equipamentos, provisões, etc.)

LIGHTSHIP DISPLACEMENT

Light displacement: Massa de um navio em condição leve. 

DESLOCAMENTO DO NAVIO CARREGADO

Deslocamento carregado: Massa de um navio totalmente carregado pronto para o mar. O deslocamento carregado é igual ao deslocamento do navio leve mais o peso morto.
Deslocamento carregado: Navio leve + porte bruto = deslocamento carregado

WATER PLANE AREA

Waterplane area: Área na intersecção da superfície da água e a linha de flutuação de um navio. Pode variar de acordo com o calado do navio. Símbolo: Ah. 

AMIDSHIPS

Amidships: Amidships é a seção de meia-nau de um navio tomada em sua maior largura. Esta é a referência para cálculos de estabilidade transversal. Também permite visualizar os membros estruturais transversais do casco.

LIGHTSHIP WEIGHT

Lightship weight: Peso real de um navio vazio

PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES

Princípio de Arquimedes: Qualquer corpo imerso em um líquido está sujeito a uma força vertical ascendente igual ao peso da massa de água deslocada.
Com relação à estabilidade, o princípio de Arquimedes pode ser expresso como: a massa de um corpo imerso em um fluido é igual à massa do volume de fluido deslocado.
Quando um navio está flutuando livremente em repouso, a massa do navio (deslocamento, Δ) é igual à massa do volume de água deslocado pelo navio.

COEFICIENTE DE FINEZA

Coeficiente de fineza (fineness) da área do plano d'água (Cw): Este coeficiente (variável de acordo com o calado do navio) pode ser expresso como a razão entre a área do plano d'água e a área de um retângulo de mesmo comprimento e largura.

COEFICIENTE DE BLOCO

Coeficiente de bloco (Cb): Coeficiente (variável de acordo com o calado do navio) que representa a razão entre o volume subaquático de um navio e um bloco retangular de mesmo comprimento, largura e profundidade.

TONELADAS POR CENTÍMETRO DE IMERSÃO

Toneladas por centímetro (TPC): Esta é a massa necessária para aumentar ou diminuir o calado médio de um navio em 1 cm. Este valor varia apenas de acordo com a área do plano d'água (Aw), e a área do plano d'água pode variar de acordo com o calado do navio. Portanto, o TPC pode variar de acordo com o calado do navio.
TPC = Toneladas por centímetro de imersão
TPI = Toneladas por polegada de imersão

OS EFEITOS NO CALADO DE UM NAVIO NAS MUDANÇAS DO PESO ESPECÍFICO DA ÁGUA

Se o peso específico da água na qual o navio está flutuando mudar sem nenhuma alteração no deslocamento do navio, o calado do navio mudará. O calado vai mudar porque o navio deve deslocar a mesma massa de água, que não tem mais a mesma densidade.
Δ = × ρ
Se o deslocamento (Δ) permanece constante e a densidade (ρ) muda, o volume subaquático () deve mudar; portanto, o calado do navio mudará automaticamente.
Se um navio passar de água doce para água salgada, a flutuabilidade aumentará e o calado diminuirá. Inversamente, um navio que passa de água salgada para água doce verá seu calado aumentar.
Um navio que carrega até suas marcas (linhas de carga de verão S) em água salgada verá seu calado aumentar à medida que entra em água doce e ultrapassará suas marcas. Essa situação é aceita porque a ausência de tempo pesado em corpos de água doce compensa o aumento do calado do navio. Esta situação foi mesmo oficializada com a adição de uma marca adicional (F) às linhas de carga.

FRESH WATER ALLOWANCE

Fresh Water Allowance (FWA): Inversamente, um navio que carrega em água doce pode carregar até sua linha "F", de modo que quando estiver em água salgada flutuará em suas marcas regulares.
Este aumento permitido no calado é chamado de "Subsídio de Água Doce". O FWA é, portanto, a mudança no calado quando um navio passa de água salgada para água doce.

ESTABILIDADE ESTÁTICA TRANSVERSAL

A estabilidade estática transversal é a estabilidade do navio em pequenos ângulos de inclinação. As regras de estabilidade estática são consideradas aplicáveis a ângulos de inclinação inferiores a 15°.
Para poder calcular a estabilidade, primeiro devem ser identificados os pontos fixos e móveis na seção transversal de um navio.

PONTO DE REFERÊNCIA K

O ponto de referência K é aplicado ao ponto mais baixo do navio, que é a quilha. Este é um ponto fixo.

CENTRO DE GRAVIDADE G.

Centro de gravidade transversal G: Antes de aplicar este conceito a um navio, são necessárias algumas breves definições de caráter geral.
O centro de gravidade de um corpo pode ser definido como:
- O ponto em que a força da gravidade é exercida verticalmente para baixo;
- O ponto onde pode ser colocado um pivô que manterá o corpo equilibrado;
- O centro geométrico de um corpo uniforme.
Para um navio, o centro de gravidade é o ponto no qual a força gerada pela massa do navio é exercida verticalmente para baixo. A posição do centro de gravidade muda de acordo com as condições de carga do navio.

OS EFEITOS DA MUDANÇA DE CARGA

Efeitos da mudança de carga: A altura do centro de gravidade depende da distribuição vertical das massas móveis do navio, como carga, combustível e lastro). A altura do centro de gravidade é medida a partir do ponto de referência K. A altura do centro de gravidade é identificada como KG de um navio.
Para um navio flutuar sem um ângulo de inclinação, o ponto G deve estar no mesmo eixo vertical que K. Assim que G deixar este eixo vertical, um ângulo de inclinação é produzido e o navio não flutuará mais verticalmente.
O centro de gravidade pode assim ser deslocado verticalmente e horizontalmente transferindo, adicionando ou removendo massas móveis.
Se a massa for adicionada a um navio, o centro de gravidade muda para a posição da massa adicionada. Por exemplo, o combustível adicionado aos tanques de fundo duplo de um navio abaixará o centro de gravidade. A carga do convés geralmente aumenta o G de um navio. Uma concentração de carga a bombordo de um navio deslocará G para bombordo, o que fará com que o navio tombe para bombordo.
O inverso é verdadeiro quando as massas móveis são removidas. Por exemplo, o consumo de combustível reduz a massa nos tanques de armazenamento e, se forem tanques de fundo duplo, a perda de massa desloca G para cima. Se a carga do convés for descarregada, G é deslocado para baixo. O descarregamento de carga a estibordo deslocará G para bombordo, o que resultará em uma inclinação para bombordo.
Se uma massa já a bordo for movida, a posição do centro de gravidade do navio mudará na mesma direção da massa. Por exemplo, mudar o lastro de bombordo para estibordo mudará G para estibordo, o que tenderá a causar uma inclinação para estibordo.

CENTRO DE FLUTUABILIDADE B

Centro de empuxo transversal B: O centro de empuxo de um navio pode ser definido como o ponto através do qual a força de empuxo atua verticalmente para cima. Você também pode dizer que o centro de flutuabilidade é o centro geométrico do volume subaquático do navio. A altura do centro de flutuação é medida a partir do ponto de referência K e é, portanto, KB.

INCLINAÇÃO DO NAVIO


Inclinação do navio: Se um navio estiver flutuando verticalmente, sua construção simétrica colocará o ponto B no mesmo eixo que K e G. A única maneira de mudar o centro transversal de flutuabilidade é mudar a inclinação do navio.
O volume subaquático terá uma forma diferente e B se deslocará para alcançar o novo centro geométrico deste volume subaquático. Como a posição de B depende apenas da geometria da seção transversal, se a forma do casco for conhecida, é fácil identificar B com base nas condições de carga e inclinação.
Se um navio estiver flutuando verticalmente, os pontos K, G e B estarão todos no mesmo eixo vertical. Se o navio for inclinado por forças externas (vento, ondas, amarração apertada no cais), G não deve mudar de posição (nenhuma massa se deslocou), mas B se deslocará para o centro geométrico do novo volume subaquático.
Os pontos B e G não estarão mais no mesmo eixo vertical, conseqüentemente o peso do navio atuará verticalmente para baixo através de G e a força de empuxo irá empurrar para cima a partir de B1.

MOMENTO DE CORREÇÃO OU MOMENTO DE ENDIREITAMENTO

Momento de endireitamento: Quando um navio está inclinado, essas duas forças não estão mais no mesmo eixo vertical e um momento de endireitamento é criado. O momento de endireitamento tende a trazer o navio de volta à posição vertical. Este momento é igual a uma força multiplicada por uma distância. O valor da força é o mesmo para os vetores ascendente e descendente e é igual ao deslocamento do navio.

ALAVANCA DE ENDIREITAMENTO

Alavanca de endireitamento (GZ): A distância entre os dois vetores é chamada de GZ e representa a alavanca de endireitamento. Quanto maior a alavanca de endireitamento, maior o momento de endireitamento. O tamanho da alavanca de endireitamento aumenta com a inclinação do navio. Ou seja, até um certo ângulo de inclinação (normalmente entre 40° e 60°), quanto mais o navio tomba, maior é a sua tendência para voltar à posição vertical. Se o ângulo máximo de endireitamento for excedido, a alavanca de endireitamento diminui e a capacidade do navio de endireitar-se também diminui até atingir um ângulo em que a alavanca de endireitamento é zero e o navio corre sério risco de virar.
Inversamente, se G estiver localizado alto na linha central, a alavanca de endireitamento será menor, então o momento de endireitamento será mais fraco. O navio se endireitará mais lentamente.
O valor do momento de endireitamento (também chamado de momento de estabilidade estática, MSS) é calculado pela fórmula
MSS = Δ ×GZ
Para encontrar o valor de GZ em pequenos ângulos de inclinação, a seguinte equação trigonométrica é usada:
GZ = GMsinΘ.
Θ sendo o ângulo de inclinação do navio.



OPERAÇÃO DE CARREGAMENTO DE CONTÊINERES

As operações diárias envolvidas em um movimentado terminal de contêineres podem ser denominadas como um dos ambientes mais complexos do setor de transporte. O progresso dos terminais de contêineres modernos é uma das forças vitais do comércio global. Lidando com volumes crescentes de contêineres, a capacidade de tais terminais geralmente fica sob pressão. Para melhorar a produtividade no manuseio de carga, a maioria dos operadores de terminal emprega equipamentos como straddle carriers e pórticos para mover contêineres para dentro e para fora da pilha do terminal e posicioná-los sob um guindaste portainer para içamento a bordo do navio.


Os guindastes devem ter alcance suficiente para acessar os contêineres do lado de fora dos navios maiores, que podem ser estivados até 24 de largura. Eles são equipados com espalhadores telescópicos para que unidades de 20 pés ou 40 pés possam ser levantadas facilmente. Alguns guindastes também são equipados com espalhadores capazes de levantar contêineres de 20 pés. Esse equipamento geralmente só pode operar se os contêineres da mesma altura estiverem emparelhados. O espalhador é equipado com travas de torção que entram nas aberturas nas fundições do canto superior do contêiner e se encaixam quando ele é girado 90°.

A elevação de um contêiner com equipamento de navio (por guindaste ou guindaste) deve ser realizada adequadamente usando um espalhador para garantir que uma elevação vertical seja aplicada a cada fundição de canto superior da unidade. As travas de torção desses espalhadores podem ser ativadas remotamente pelo operador do guindaste com um sistema sofisticado ou movendo a alavanca de travamento na lateral da estrutura do espalhador, geralmente por meio de uma corda pendurada na alavanca. Este último sistema é referido como "semi-automático". O sistema de espalhamento mais sofisticado também pode ser autonivelante e manter uma linha paralela ao navio enquanto o guindaste ou o guindaste balançam o contêiner a bordo.

Um espalhador essencial pode consistir em uma estrutura de aço com uma perna larga e um gancho suspenso em cada canto. Os quatro ganchos podem ser inseridos nos cantos fundidos de um contêiner. Funciona de tal forma que o gancho se projeta da fundição. Ele fornece suporte máximo a partir do assento do gancho e facilita o desenganche quando o contêiner está na posição. É um procedimento lento e trabalhoso, pois os estivadores precisam estar em cima do contêiner ou uma escada contra o contêiner para engatar e desenganchar. Consequentemente, também é uma operação inerentemente perigosa, mas pode ser a norma em portos não sofisticados. Um contêiner nunca deve ser levantado por eslingas de arame diretas de fundições de canto superior sem um espalhador para evitar que os arames fiquem presos e, assim, causem danos à unidade.

Empilhadeiras podem ser usadas para manusear contêineres vazios e cheios em terminais/cais e ao carregar/descarregar embarcações Ro-Ro. Os caminhões devem ser capazes de manusear contêineres carregados com uma altura de mastro adequada para operar dentro dos limites de uma embarcação Ro-Ro. A elevação com uma empilhadeira pode ser feita por um espalhador de elevação superior, usando os bolsos da empilhadeira ou, em alguns casos, por uma estrutura de elevação lateral, embora o último método não seja adequado em terrenos irregulares. Os contêineres não devem ser levantados (vazios ou cheios) pelas estruturas finais, pois isso inevitavelmente danificará o contêiner.

Dois contêineres podem ser levantados juntos, um em cima do outro, por uma empilhadeira de capacidade adequada em certas circunstâncias (por exemplo, a estiva do convés a bordo de uma embarcação Ro-Ro sem equipamento suspenso disponível) para obter uma altura de três arrumar. No entanto, o levantamento de dois contêineres, acoplados por twist-locks ou similares, por equipamento suspenso é perigoso e não deve ser tentado a menos que o sistema tenha sido devidamente testado e aprovado.

técnicas de manuseio de contêineres
Métodos de manuseio de contêineres


Operações de Terminais de Contêineres

Com a capacidade de alguns porta-contêineres celulares ultrapassando 20.000 Teu e a troca de vários milhares de contêineres ocorrendo em um determinado porto, seria impossível para o pessoal do navio planejar a descarga e o carregamento, levando em consideração o curto tempo de retorno de um navio, informações em constante mudança, contêineres chegando até o último minuto e a necessidade de conhecimento geral dos futuros movimentos de contêineres (incluindo vazios). Assim, o planejamento da troca de contêineres é normalmente realizado pelo terminal de contêineres sob a orientação de uma unidade centralizada controlada pelo navio ou operador de serviço, que possui informações disponíveis para toda a viagem de ida e volta e pode fornecer um planejamento muito mais eficaz.

Os planejadores de terminais recebem orientações sobre a estiva ideal a ser planejada, levando em consideração estabilidade, porte bruto, rotação portuária, movimentação de vazios, previsões de carga futura e requisitos especiais do IMDG, fora de bitola, cargas conteinerizadas e refrigeradas . No entanto, o planejamento de atividades remotas do navio não diminui a responsabilidade do Comandante pela segurança de sua embarcação e os oficiais do navio devem sempre verificar os cálculos de estabilidade e tensão.

Embora seja impossível verificar todos os contêineres que estão sendo carregados, os oficiais dos navios devem estar alertas para a possibilidade de danos aos contêineres, a posição correta de estiva e rotulagem dos contêineres de Mercadorias Perigosas. A segurança da carga pode ser vista (por exemplo, em flat racks), e o conteúdo declarado dos contêineres refrigerados deve ser verificado quanto às configurações corretas de temperatura. Os contêineres-tanque devem ser examinados quanto a qualquer sinal de vazamento ou dano às válvulas. Verificações aleatórias, no terminal ou a bordo, podem fornecer evidências de quaisquer deficiências. Uma estreita ligação com os planejadores de terra é necessária para atualizar as posições de estiva, pesos e, quando necessário, conteúdo, para que a estabilidade, etc., possa ser monitorada e verificada antes da partida.

Contêineres em Navios Não Celulares

O transporte de contêineres em um navio não celular requer uma participação muito mais ativa dos oficiais dos navios, pois, a menos que seja uma carga completa de contêineres, é improvável que os planejadores de terra estejam envolvidos. Embora um contêiner possa parecer uma unidade substancial, deve-se tomar cuidado para proteger os contêineres carregados em um compartimento com outros tipos de carga, ou seja, unitizados ou fracionados, para garantir que as portas, teto e laterais não sejam danificados. Se for necessário estivar um contêiner com carga fracionada (não é uma prática recomendada), apenas a carga mais leve deve ser usada.

Recipientes cheios carregados sem lacres de porta (ou fechaduras) devem ser consultados com o pessoal de terra e um lacre deve ser colocado e uma anotação do número e das circunstâncias.

Os contêineres devem, de preferência, ser estivados na linha de vante e de ré e amarrados com arame e parafusos de garrafa das fundições de içamento superiores a anéis D substanciais no convés, a menos que o navio esteja equipado com bolsos de bloqueio de torção de convés adequados e amarrações de haste.

Se os contêineres forem estivados com mais de uma altura, o bloco de contêineres deve consistir de altura igual, ou seja, evite misturar contêineres de 8 pés e 6 polegadas e 9 pés e seis polegadas de altura na estiva, de modo que um bloco facilmente seguro seja formado. Pode ser possível estivar uma unidade de 40 pés em cima de duas unidades de 20 pés se a posição e os arranjos de fixação permitirem, mas dois contêineres de 20 pés nunca devem ser estivados imediatamente sobre uma unidade de 40 pés, a menos que uma estrutura ou plataforma especialmente construída suporte o peso.

O peso de um contêiner é suportado por seus quatro cantos fundidos, e o cálculo das cargas no convés deve levar isso em consideração. Alguns navios são construídos com pontos reforçados no convés ou na tampa do tanque para suportar contêineres carregados. Deve-se ter cuidado para garantir que eles estejam posicionados corretamente sobre esses pontos e que os pesos máximos permitidos da pilha não sejam excedidos.

É preferível que os contêineres com inclinação lateral da lona, ​​que podem ser danificados por ventos fortes ou borrifos fortes, não sejam estivados no lado externo da pilha no convés. Quando os animais são transportados, a posição de estiva deve ser tal que a tripulação possa ter fácil acesso a eles para alimentação ou água ou, se o pior ocorrer, para remover a carcaça de um animal no mar.



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