Navios RO/RO - mar.ist.utl.pt RO-RO... · carregada/descarregada a bordo em ... Loa = 100.90 m DW = 5,150 t. 7 Perfil e Evolução da Frota de Navios Ro/Ro ... Peso de 30 – 35 t

1

Navios RO/RO

Manuel Ventura

Mestrado em Engenharia e Arquitectura NavalSecção Autónoma de Engenharia Naval

M.Ventura Navios RO/RO 2

Sumário

• Definição• Tipos de Navios RO/RO• Perfil e evolução da Frota• Aspectos mais Relevantes para o Projecto

– Arranjo dos acessos e zona de garagem– Equipamento específico para o acesso e estiva de carga rodada– Estabilidade em avaria: Critérios e sua verificação– Segurança (SOLAS): Prevenção e combate a incêndios na zona

de garagem

2


Navios RO/RO

Navios Roll-On/Roll-Off - São navios em que a carga é rodada ou écarregada/descarregada a bordo em veículos ou plataformas equipadas com rodas

• Os primeiro navios deste tipo foram os Ferry, equipados com linhas de caminho de ferro para permitir transportar carruagens de comboio entre as margens dos rios que eram demasiado largos para as pontes

• Um dos primeiros navios ferry foi o “Firth of Forth”, na Escócia, que entrou ao serviço em 1851

• A segunda guerra mundial incentivou o desenvolvimento deste tipo de navios para o desembarque de equipamento militar (tanques)

• O sistema RO/RO começou a ser usado em navios mercantes no final dos anos 40, início dos anos 50


Tipos de Navios RO/RO

• Ferries• Freight• Ro-Pax• Pure Car Carriers• Navios combinados

– Container Ro/Ro– Ro/Ro Lo/Lo

3


Ferry

Transporte de passageiros e veículos


Ferry – Arranjo Geral Típico

4


Freight Ro/Ro

Transporte de Carga Rodada


Ro-Pax

Transporte Misto de Passageiros, veículos e carga rodada

5


Pure Car Carrier (PCC)

O maior PCC actualmente em serviço é o MV Mignon (1999), da Wallenius Lines, que após alongamento de 28 m (2005) tem capacidadepara cerca de 7200 carros.

• Navios muito sensíveis ao vento lateral devido às grandes dimensões das obras mortas.

• Apresentam grande número de ventiladores no convés exposto devido às exigências das SOLAS para a zona de garagem

Transporte de Automóveis


Pure Car Truck Carrier (PCTC)

Transporte de Automóveis e Camiões Loa = 198 m

Lpp = 188 m

B = 32.20 m

D = 14.60 m

T = 8.80 m

DW = 16,957 t

Courageous Ace (2003)

6400 automóveis

6


Container Ro/Ro (ConRo)

Geralmente transporta pilhas de contentores no convés superior e a carga rodada abaixo do convés

ConRo Trader (1978)

Loa = 109.60 m

DW = 4,550 t

Navio Combinado, misto de porta-Contentores e Ro/Ro


Ro/Ro Lo/Lo

Navio que pode carregar e armazenar carga rodada, mas que tem meios de elevação próprios para carga/descarga através de escotilhas

CEC Oceanic (1997)

Loa = 100.90 m

DW = 5,150 t

7

Perfil e Evolução da Frota de Navios Ro/Ro


Frota Mundial de Navios Ro/Ro

Notas:• Apenas navios Ro/Ro de carga• Unidades: [1,000 tdw]

Mudança [%]20062005

65.648.5543636193270Adições à Frota

-8.70.6686568236754752075228172Frota Mundial

Mesmo p. ano ant.

Período anteriorJul.AbrilJan.Out.Jul.Abril

Fonte: ISL Market Review 2006 – Merchant Fleet Data

8


Evolução Recente da Frota (2002-2006)

1.62.52750.76,8651.59,7472.91302Jul.-10.22.62730.76,7541.59,5592.81296Jan.2006-9.43.13010.87,5221.810,9602.91258Jul.0.93.43180.98,3012.112,8963.01215Jan.20050.73.63191.08,2242.212,5973.01235Jul.9.63.63111.08,1712.112,2463.01239Jan.20041.33.93010.97,4592.010,8882.91137Jul.0.94.13010.97,3652.010,6282.91128Jan.2002

[%DWT][%] Tot

1,000 TEU

[%] Tot

1,000 DWT

[%] Tot

1,000 GT

[%] Tot

No. Navios

Fonte: ISL Market Review 2006 – Merchant Fleet Data


Evolução da Capacidade Ro/Ro

• Crescimento global de 14% em 3 anos• Aumento de capacidade concentrado em mercados estabelecidos

_____+ 182

____1473

____1291Total todas as rotas

+ 23222199Inter-continental

+ 1109108Intra Americas

+ 336027Intra Asiatico (exc. ferries)

+ 53447394Intra Mediterranico

+ 51573522Intra Europa NW

CrescimentoAbsoluto20062003

1000s metros faixa de rodagem (lane metres)

9


Comparação Navios Ro/Ro Carga - Ropax

• Tendência crescente para construir navios RoPax– Mercado de ferries de passageiros em declínio devido às companhias aéreas

de baixo custo (low cost)– Navios Ro pax apresentam maior crescimento no transporte intra-Europeu de

baixo custo

Só Carga

Ropax

+ 10%7467

+ 27%235185

Mudança20062003Capacidade de serviço (lane metres)

Fonte: MDST Containership Databank


Frota Mundial – Evolução das Encomendas

10

Arranjo de Acessos e Zonas de Garagem


Dimensões das Vias de Acesso

11


Rampa de Acesso Exterior


Acessos no Interior do Navio

• Capacidade expressa em comprimento total das faixas de rodagem (lane length)

• Espaço de garagem:

4.6

2.0

h [m]

15.0 (rodados duplos) 12.0 (rodados simples)

3.015.0Pesados

1.02.54.0Automóveis ligeiros

Carga [t/eixo]b [m]l [m]

12


Semi-Reboques - Estiva por Faixa de Rodagem

Ro/Ro p/ Transporte de Semi-Reboques (Trailer) - Estiva

Equipamento para Carga Ro/Ro

13


Equipamento de Navios Ro/Ro

• Os navios RO/RO requerem uma série de equipamentos de acesso


Equipamento de Navios Ro/Ro

• Portas de proa• Rampas de proa• Portas interiores• Pavimentos

amovíveis paraautomóveis

• Rampas móveispara pavimentosde automóveis

14


Rampas/Portas de Acesso à Popa

• Rampas a ré, para navio acostado de popa, em terminais Ro/Ro


Rampas/Portas de Acesso à Popa

• Rampa de canto (quarter ramp), permite descarga com navio acostado a um cais normal (sem terminal Ro/Ro)

15


Rampas/Portas de Acesso à Proa

• Rampa de proa “FoldingFrame Type”

• Permite separação completa da porta na antepara de colisão do resto da rampa

www.tts-marine.com


Rampa de Proa Folding Frame Type

Sequência de abertura da rampa de proa.

16


Portas no Costado


Rampas Interiores

17


Portas Interiores

• Portas estanques projectadas para a subdivisão de espaçosde carga com o mínimo de interferência


Pavimentos Amovíveis para Automóveis

• Pavimentos intermédios de construção ligeira que permitem estivar automóveis nos pavimentos destinados aos veículos pesados

18


Pavimentos Amovíveis para Automóveis

• Existem dois tipos de pavimentos amovíveis para automóveis– Hoistable Car decks – com accionamento integrado, eléctrico ou

hidráulico– Liftable Car Decks - não têm mecanismo de elevação integrado, são

movimentados por elevadores de tesouras móveis

Liftable Car Deck

Hoistable Car Deck


Elevadores de Carga

• Elevadores para transportar veículos entre pavimentos, em navios em que o espaço longitudinal é limitado

• Existem configurações em que a própria plataforma funciona como tampa de escotilha estanque quando fixa na sua posição superior

• Os elevadores podem ter váriostipos:

• Tesoura

• Telescópicos

• Cadeias

19


Movimentação de Carga

MAFI Trailer

Sistema de Engate

Usados para movimentar contentores sobre chassis nos terminais


MAFI Tractor

20


Tugmaster

www.kalmarind.se

Goose neckTerminal Tractor


Roll Trailers

21


Semi-Reboques (Semi Trailers)

Trailer horse


Cassettes

cassette translifter

22


Translifter

www.liftec.fi

- Turning wheels

- Soft wheels

- Camera

- Turning wheels

- Soft wheels

- Camera


Tipos de Cargas (1)

• Road Trailer- Incluindo tractor e o reboque com o contentor em cima. Dimensões, incluindo folgas, em planta, são 12.5 m x 3.0 m x 4.5 m. Peso de 30 – 35 t e centro de gravidade a 3.0 de altura.

Carga: 15.0 t/eixo, 1.3 m distância entre eixos.

• MAFI trailer- Plataformas de reboque para carga, movidas por tractores designados por Tugmasters.

Carga: 18.0 t/eixo, 0.7 m distância entre eixos.

• Tugmaster-Tractor para movimentação de cargas nos terminais e no navio.

Carga: 21.0 t/eixo.

23


Tipos de Cargas (2)

• Palette- Estrutura de base rectangular onde se deposita a carga. Dimensões bastante variáveis, com formas rectangulares cujos lados variam numa gama de 0.8 m a 1.5 m. A dimensão mais actualizada actualmente é a de 1.25 m x 1.0 m. A altura da carga depende das condições de estiva mas pode ser assumida como 1.8 m a 2.0 m a partir da base, incluindo a pallette.

• Automóvel- Variam muito de fabricante para fabricante, mas para automóveis europeus, podem-se considerar valores médios de 4.5 m x 2.0 m x 1.7 m, com um peso médio de 1.0 t e máx. de 2.0 t.

• SECU- (Storabox unit) contentor especializado para o transporte de papel, com dimensões 13.8 m x 3.6 m x 3.6 m e 90 t de peso.

Aspectos do Projecto de Estruturas

24


Dimensionamento de Pavimentos p/ Carga Rodada (Bureau Veritas)

A espessura de painéis de chapa sujeitas a carga rodada não deve ser inferior do que a calculada pela expressão seguinte, em [mm]:

em que:



Quando a área da impressão do pneu, AT, não for conhecida, pode usar-se o valor em [m2] calculado pela expressão:

Em que:

n – número de rodas sobre o painel de chapa

QA – Carga em t/eixo

nW – número de rodas no eixo considerado

PT – pressão dos pneus em [kN/mm2] (Quando o valor não for conhecido, usar os da Tabela 6)

25



Nos veículos em que as 4 rodas do eixo se encontram sobre o painel de chapa (Figura 1) a espessura da chapa será o maior dos valores calculados pelas expressões seguintes:

em que:

Estabilidade em Avaria

26


Acidentes c/ Navios Ro/Ro

• Princess Victoria (1953), 135 mortos

Estonia (1994), 852 mortos

Herald of Free Enterprise (1987), 193 mortos


Estabilidade em Avaria (1)

• O naufrágio do “Harald of Free Enterprise”, em 1987, atraiu as atenções para a estabilidade em avaria de navios Ro/Ro, caracterizados por não terem subdivisão estanque acima do convés principal

• Numa primeira fase a I&D concentrou-se na estabilidade residual dos navios existentes e na identificação das causas principais dos naufrágios

• O naufrágio do “Estonia” veio aumentar a urgência na busca de soluções

• Medida da Sobrevivência – Altura crítica de água sobre o convés. Baseado em conceitos probabilísticos

• A probabilidade total de sobrevivência tem dois factores:– A probabilidade de que um dado compartimento seja alagado– A probabilidade que o navio sobreviva a esse alagamento

27


Estabilidade em Avaria (2)

• A probabilidade de sobrevivência pode ser dividida em dois factores:– A probabilidade de sobreviver à perda de estabilidade pura,

momentos de adornamento, deslocamento da carga e ângulo de adornamento

– A probabilidade de sobreviver ao efeito da água acumulada sobre o convés por acção das ondas

• O cálculo deste último factor designado por factor de sobrevivência com água no convés, sW, é baseado no conceito da altura crítica de onda à qual o sossobrar (capsize) ocorre, e então sW será simplesmente a probabilidade que essa altura de onda não seja excedida


Método Estático Equivalente (SEM)

• A partir de testes experimentais determinou-se que o sossobrar(capsize) se dá próximo do ângulo de adornamento correspondente aquele em que ocorre o valor máximo do momento endireitante, ΘMax

• ΘMax é calculado pelo método tradicional de deslocamento constante, permitindo a alagamento progressivo do convés dos veículos até imergir o convés à borda

• Com base nesta premissa, foi desenvolvido o Método Estático Equivalente (Static Equivalent Method - SEM), que permite o cálculo da quantidade crítica de água acumulada no convés a partir de cálculos de estabilidade estática

28


Método Estático Equivalente

em que:

hcrit – diferença em altura entre a linha de água interior e a exterior

HScrit – altura de onda significativa crítica

• Considera-se um cenário de alagamento no qual o navio tem avaria apenas abaixo do convés dos automóveis, mas em que existe uma quantidade de água acumulada sobre o convés, considerado intacto

• A quantidade de água acumulada crítica é aquela que leva o navio a assumir um ângulo de adornamento de equilíbrio igual a ΘMax

Segurança – Impacto da SOLAS

29


Prevenção e Combate a Incêndio

• Ema navios Ro/Ro, os pavimentos de carga rodada fechados devem ter níveis de protecção equivalente a espaços de máquinas– Ser limitados por fronteiras classe A (em aço ou material equivalente)– Espaços fechados protegidos por sistema fixo de combate a incêndio,

tipicamente CO2 em navios de carga e sprinklers (sistema DeLuge) em car ferries

– Sistema de detecção de fumos– Pavimentos de carga abertos não requerem sistema fixo de combate a

incêndio– Sistemas portáteis e mangueiras


Ventilação Espaços de Carga p/ Veículos

• O sistema de ventilação do espaços de carga deve ser completamente segregada de outros sistemas de ventilação

• Em navios com número de passageiros N, o sistema devegarantir– N > 36 -> 10 ren/hora– N ≤ 36 -> 6 ren/hora

SOLAS Cap. II-1 Regra 38 – Espaços de Carga para Veículos a Motor

30


Conclusões da Análise de Incêndios

• Os grandes incêndios são raros em navios de acordo com a SOLAS e as fatalidades são geralmente relacionadas com situações em que os passageiros ficam no interior do veículo durante a viagem (o já não éaceitável pela SOLAS e pelo código ISM)

• Muitos dos grandes incêndios começaram quando o navio está em porto, durante a carga ou descarga. O sistema de detecção está muitas vezes temporariamente desligado e o CO2 não pode ser libertado rapidamente pelo sistema por as rampas (internas e externas) estarem abertas

• A fiabilidade dos sistemas CO2 de baixa pressão para espaços de carga égeralmente muito baixa

• Os sistemas de chuveiro para pavimentos Ro/Ro em Ferries têm boas provas dadas

Fonte: DNV, “Fires on Ro-Ro Decks”, DNV Technical Paper, 2005


Incêndios em Navios Ro/Ro (1990-2003)


31


Incêndios em Ferries (1990-2004)



Bibliografia (1)

• Vassalos, D., Papanikolaou, A., "Stockholm Agreement - Past, Present, Future (Part 1)", Journal Marine Technology, Vol. 39, No. 3, July 2002, pp. 137-158.

• Vassalos, D., Papanikolaou, A., "Stockholm Agreement - Past, Present, Future (Part 2)", Journal Marine Technology, Vol. 39, No. 4, Oct. 2002, pp. 199-210.

• Papanikolaou, A., Spanos, D., Boulougouris, E., Eliopoulou, E., Alissafaki, A., ‘Investigation into the Sinking of the Ro- RoPassenger Ferry Express Samina’, Journal InternationalShipbuilding Progress, Vol. 51, No. 2, 2004.

• Boulougouris, V., Papanikolaou, A., Zaraphonitis, G., ‘Optimization ofArrangements of Ro-Ro Passenger Ships with Genetic Algorithms’, Journal Ship Technology Research, Vol. 51, No. 3, 2004.

32


Bibliografia (2)

• Ravn, Erik Sonne “Probabilistic Damaged Stability of Ro/Ro Ships”, PhD Dissertation, Technical Universisty of Denmark, 2003.

• Turnbull, Stuart R. (2004), “Roll-on/roll-off semi-trailer models: a comparison of results”, Journal of Marine Science and Technology, Vol.5, No.3, Feb. 2004, pp. 101-106.

• DNV, “Fires on Ro-Ro Decks”, DNV Technical Paper, 2005


Links

Fornecedores de Equipamento Ro/Ro• www.macgregor-group.com• www.nordana.com• www.tts-technology.no

33

Apêndice A. Navios


Tor Petunia

34


MV Tamesis

Apêndice B. Normas Relevantes

35


Algumas Normas ISO Relevantes

• ISO 9367-1:1989 Lashing and securing arrangements on road vehicles for sea transportation on Ro/Ro ships -- General requirements -- Part 1: Commercial vehicles and combinations of vehicles, semi-trailers excluded

• ISO 9367-2:1994 Lashing and securing arrangements on road vehicles for sea transportation on Ro/Ro ships -- General requirements -- Part 2: Semi-trailers

Documents

Navios RO/RO - mar.ist.utl.pt RO-RO... · carregada/descarregada a bordo em ... Loa = 100.90 m DW = 5,150 t. 7 Perfil e Evolução da Frota de Navios Ro/Ro ... Peso de 30 – 35 t